【大比特導讀】近年來半導體材料（WBG）─氮化鎵、碳化硅等新一代半導體材料應運而生，氮化鎵應用的逐步擴大，規模化效應會逐步凸顯，滲透率會加速上升，引發了多家廠商對氮化鎵的關注。
近段時間，氮化鎵深受關注，在深交所開設的投資者與上市公司的互動平臺上，氮化鎵就成為投資者的重點關注對象。
主要源頭是小米氮化鎵充電器一度缺貨。早在今年年初的CES2020，也有包括傲基、倍思等30餘家廠商，共展示了60餘款氮化鎵充電器方案。
氮化鎵材料的必要性
針對技術來說，第三代半導體可以說是電源和變頻器的必然選擇。
長期以來，半導體材料都是由硅(Si)作為基材，不過，硅基半導體受限於硅的物理性質，且面對電路微型化的趨勢，不論是在製程或功能的匹配性上已屆臨極限，愈來愈難符合芯片尺寸縮減、電路功能複雜、散熱效率高等多元的性能要求。
加上未來更多高頻率、高功率等相關電子應用，以及需要更省電、更低運行成本、並能整合更多功能性的半導體元件。因此，近年來所謂的寬能隙半導體材料(WBG)─氮化鎵、碳化硅等新一代半導體材料應運而生。
不少人分析，隨著節能和能耗要求越來越嚴，第三代半導體作為電源或變頻器將成為必然選擇。
而氮化鎵相比於硅，性能成倍提升，而且體積更小、功率密度更大，能夠承受更高的工作電壓，在提升充電效率的同時，也在變頻變壓等功率管理領域有應用潛能。
市場仍未滲透，氮化鎵倍受期待
不過此前的氮化鎵充電器市場並沒有小米這種盛況。賽迪智庫集成電路研究所副所長朱邵歆表示，雖然很多電源配件品牌在半年前已發佈了數十款氮化鎵充電器，但是由於價格高、品牌認可度低等原因，市場反響一般，壓抑了氮化鎵快充彌補電池容量不足的真實需求。
再加上氮化鎵功率器件雖然與硅相比具備多種優勢，但在成本和良率上仍未達到硅功率器件的水平。朱邵歆表示，硅基氮化鎵適合650V以下的低功率市場，但技術難度更大，尤其是材料環節存在共性的技術問題，由此帶來的良率較低使得氮化鎵功率器件的成本依然遠高於目前通用的硅功率器件。不過隨著氮化鎵應用的逐步擴大，規模化效應會逐步凸顯，成本將越來越低，氮化鎵充電器的滲透率會加速上升。
不過相對於來說，氮化鎵的主戰場依然在汽車電子和 5G領域。
車用電子採用氮化鎵元件，能實現更高的效率、更快速的開關速度、更小型化及更低的成本。而目前車用方向多用硅基，包括IGBT，如果說在新能源汽車方向有所突破，那將打開一個更廣闊的市場。
不僅如此，光電領域裡的LED、激光雷達和 VCSEL 傳感器;射頻領域裡的5G 基站、軍事雷達、低軌衛星、航天航空等也都可以看到氮化鎵的應用。特別是在5g基站中，目前已經有了較高的需求。
不過值得一提的是，消費領域氮化鎵受熱捧也進一步印證了氮化鎵工藝的成熟，氮化鎵芯片的設計、製造成本或許已經得到了降低，並且將會繼續降低。
多家企業積極部署氮化鎵
在國際環境中，主要應5G及電動車的快速發展，高頻、高壓功率元件需求大增，寬能隙半導體材料的應聲興起，引發了多家廠商對氮化鎵的關注。
全球晶圓代工龍頭臺積電此前就宣佈了與意法半導體合作開發氮化鎵，瞄準了未來電動車應用。意法半導體同時也宣佈簽署收購法國氮化鎵創新企業Exagan公司的多數股權的併購協議。Nexperia 也宣佈與知名汽車工程諮詢公司 Ricardo 合作，以研製基於氮化鎵(GaN)技術的 EV 逆變器技術演示器。
除此之外，目前國際大廠包括英飛凌、Navitas、GaN Systems、Transphorm 等均積極部署氮化鎵。
而在國內，也有聞泰科技、士蘭微、三安光電、海特高新、富滿電子等持續關注氮化鎵的發展。雖然因起步晚，國內廠商在技術上較國外有一定差距，但是從市場上來看，中國具有更廣闊的的市場和需求，這同樣利於國內廠商的持續發展。
閱讀更多 大比特商務網 的文章
