GaN半導體器件塑造電子的未來格局

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2022-05-17 15:07:37 1

GaN半導體器件用于增長消費電子產品的市場潛力。

多年來，硅基半導體（如硅功率MOSFET）在功率轉換應用中一直占據著至高無上的地位。許多硅功率器件制造商已經擴大了他們的產品線。然而，在過去的幾年里，這些參與者在電力電子領域的獨特能力逐漸消退，開啟了GaN半導體器件市場產品開發的新時代。

對GaN半導體器件的需求已經蓬勃發展，以滿足多個行業中不斷擴大的電力電子應用。研發很早就開始了——也許是從過去十年開始的。

產品開發勢頭積極，基于這些寬帶隙半導體器件的高性能、低成本開發、高功率密度和能效的領域。有趣的是，盡管被視為硅基技術的飛躍技術，但它們的成本較低，這是因為可以使用與硅半導體相同的程序制造這些技術。

隨著技術的不斷進步，生產成本只會進一步降低，從而刺激GaN半導體器件市場中新型器件的商業化步伐。基于GaN半導體的電力電子器件除了在功率轉換中的大量使用外，還在RF和模擬應用中取得了前所未有的滲透。

不斷有新進入者進入GaN半導體器件的豐富機會。他們不斷增加功能，特別是在GaN晶體管方面，并使價格具有競爭力，以獲得GaN半導體器件市場的更高份額。

引人注目的是，其中一些公司提供的產品有望比最先進的硅基器件具有更好的功率密度和效率。一個恰當的例子是許多公司在GaNHEMT器件（eHEMT）上進行研發。首先，德國半導體公司英飛凌科技股份公司（InfineonTechnologiesAG）正在提供用于開關模式電源電路的GaNHEMT器件。有趣的是，其產品旨在提供高達600V的電壓范圍內的功率轉換。因此，小型GaNFET中的新設計機會有望為消費電子、汽車和數據中心應用中的一些令人難以置信的途徑鋪平道路。

氮化鎵功率器件在汽車行業商業化的巨大途徑

多年來，GaN半導體器件的使用范圍顯著擴大，這取決于先驅們在器件尺寸和性能方面取得突破的不懈努力。用于汽車電子的GaN正在吸引眾多車輛的關注。特別是自動駕駛汽車一直是IC制造商為其旗艦產品尋求巨大商業化空間的主要應用之一。

毋庸置疑，汽車電子產品正走在耗電的道路上，多年來，無數的自主功能被添加到汽車中。汽車LiDAR就是一個很好的例子，GaN半導體器件市場的公司正在關注巨大的收入可能性。事實上，一些原始設備制造商和汽車公司的GaN技術通過推廣作為自動駕駛汽車的下一代功率半導體技術來實現清潔能源轉型的目標。

高性能增益和低成本使GaN技術對電動汽車具有吸引力

在GaN半導體器件市場運營的許多利益相關者對GaN技術在加強運輸部門電動交通方面的應用特別熱情。值得注意的是，它們旨在擴大GaNIC的功率范圍和功能范圍，旨在成為電動汽車下一代電力電子設備的推動者。引人注目的是，預計越來越多的Tier-1汽車電子制造商將為聯網汽車中的電子驅動功能提供GaNFET，從而為市場帶來新的收入來源。

一項評估GaN半導體器件機會的深入商業智能研究預測，到2027年，全球估值將達到約40億美元。

GaN數據中心升級

在過去的10年中，數據流量成倍增加，預計這一趨勢將持續下去。在這種背景下，GaN驅動的數據中心可能比后者更早成為現實。GaN功率IC可以作為現代超大規模數據中心的游戲規則改變者。

GaN半導體器件業務看到穩定收入潛力的另一個領域是便攜式消費電子產品。它們越來越多地用于智能手機充電器以及一系列基于GaN的單端口和多端口充電器。

展望未來，電力電子行業的持續進步將導致GaN半導體器件的標準大規模生產設計，并不斷專注于降低成本。這無疑開啟了半導體行業的新階段。

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