镓特半导体微资讯【1.30-2.3氮化镓(GaN)行业新闻】
01. GaN产业的最新预测
总部位于加拿大安大略省渥太华的 GaN Systems Inc在其年度功率半导体预测中认为,2023 年将是 GaN 又一个具有里程碑意义的一年。Yole Intelligence 在其“Power GaN 2022:2022 年市场和技术报告”报告中也预测,采用改技术的市场到 2027 年将达到 20 亿美元,这主要得益于消费电子、汽车、数据中心和可持续发展计划的采用率不断提高。
这些预测探讨了全球半导体供应链正在发生的总体系统性变化,以及针对主要依赖电力行业的可持续发展举措,即:
- 可持续性——效率和保护的动机将与能源独立的新政治要求相一致。GaN 不仅仅是高频设计的好选择。这对地球也有好处。
- 数据中心——随着数据中心升级处理器以优化其实现盈利能力和可持续性目标的能力,GaN 取得新进展成为首选解决方案。
- 电动汽车——GaN 被集成到节能电动汽车 (EV) 和充电站的设计中,以满足汽车制造商和全球政府、企业以及影响汽车行业和道路交通未来的其他组织的 2030 年目标。
- 消费电子产品——GaN 在充电器、音频、电器和电动工具设计方面的持续创新和新产品发布进一步巩固了其主流地位。
02. 用1200V氮化镓挑战SiC
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一家基于专有的氮化镓(“GaN”)加工技术开发创新型高压功率开关元件的半导体器件公司Odyssey Semiconductor Technologies, Inc今天宣布,公司的垂直GaN产品样品制作完成,并于 2023 年第一季度开始向客户发货。
据报道,Odyssey 的垂直 GaN 方法将比碳化硅或横向 GaN 提供比硅更大的商业优势。垂直 GaN 在竞争技术无法达到的性能和成本水平上比碳化硅 (SiC) 具有 10 倍的优势。
报道指出,650 伏部分是当今更大的市场,预计将以 20% 的复合年增长率增长。1200 伏产品细分市场预计将以 63% 的复合年增长率更快地增长,并将在本十年的下半年成为更大的市场。根据法国市场研究公司 Yole Group 的数据,到 2027 年,650 伏和 1200 伏功率设备市场预计将超过 50 亿美元,复合年增长率为 40%。
03.博世为汽车开发1200V GaN工艺
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博世正在开发一种在欧洲生产的,用于汽车的 1200V 氮化镓技术。这是计划到 2026 年在其半导体部门投资 30 亿欧元的计划的一部分,这是拟议的欧洲微电子和通信技术 IPCEI 计划的一部分。欧洲、中国和美国有几个项目正在开发 1200V GaN 器件。
博世管理委员会主席 Stefan Hartung 表示:“我们还在研究开发用于电动汽车应用的基于氮化镓的芯片。” “这些芯片已经在笔记本电脑和智能手机充电器中找到了。”博世表示,在将它们用于车辆之前,它们必须变得更加坚固,并且能够承受高达 1200 伏的更高电压。“像这样的挑战都是博世工程师工作的一部分。我们的优势在于我们已经熟悉微电子很长时间了——而且我们对汽车也很熟悉。”
04. 沃尔玛计划采用GaN技术用于电动货车
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我们知道,这几年GaN在消费电子领域高速增长,但其并没有止步于此。最近,又有2款电动车型计划要采用GaN技术,背后的应用厂商包括沃尔玛和Marelli。根据《2022氮化镓功率与射频产业调研白皮书》,截至目前,已有超过25家汽车相关企业在进行基于氮化镓的逆变器和车载电源等技术研发。
在1月举行的 CES 2023上,例如,Canoo 在用于电动汽车的 7.2 kW OBC 中采用了 GaN 半导体,这款OBC将用在沃尔玛的送货车中,据介绍,这款产品更轻,且尺寸仅为硅基OBC的三分之一。同样,Vitesco 在电动汽车和混合动力汽车的高压 DC/DC 转换器中也使用了 GaN 半导体。GaN 在DC-DC 转换器和车载充电器 (OBC)等汽车领域正在起飞。
05. 厦门大学在氮化镓Micro-LED取得新进展
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近日,厦门大学电子科学与技术学院梅洋助理教授等在氮化镓Micro-LED方面取得新进展,相关成果以“Improvement of the Emission Intensity of GaN-Based Micro-Light Emitting Diodes by a Suspended Structure”为题发表于期刊ACS Photonics。
据悉,该课题组通过制备具有半悬浮结构的GaN基Micro-LED,有效提升器件的光提取效率。半悬浮Micro-LED器件中发光层与原有蓝宝石衬底分离,并被支撑于镀有金属反射镜的铜微米柱与铜基板上,因此其光逃逸面大幅度增加。发光层产生的光子不仅能从器件上表面出射,也能从发光层下表面逃逸出器件并被反射镜反射向上输出。此外,由于发光层与衬底分离,其内部应力也得到较大程度释放,进一步提升发光层中辐射复合速率与发光效率。相比于普通结构的GaN基Micro-LED,半悬浮器件的光提取效率提升68%,输出光功率提升114%,为制备高性能GaN基Micro-LED提供新思路。