Rispetto ai dispositivi in carburo di silicio, i dispositivi di potenza in nitruro di gallio presenteranno maggiori vantaggi in scenari in cui sono richiesti contemporaneamente efficienza, frequenza, volume e altri aspetti complessi, come ad esempio i dispositivi a base di nitruro di gallio, applicati con successo nel campo della ricarica rapida su larga scala. Con l'avvento di nuove applicazioni downstream e il continuo progresso della tecnologia di preparazione dei substrati in nitruro di gallio, si prevede che i dispositivi GaN continueranno ad aumentare in volume e diventeranno una delle tecnologie chiave per la riduzione dei costi, l'efficienza e lo sviluppo sostenibile.
Attualmente, la terza generazione di materiali semiconduttori è diventata una parte importante delle industrie strategiche emergenti e sta anche diventando il punto di riferimento strategico per la prossima generazione di tecnologie informatiche, per il risparmio energetico, la riduzione delle emissioni e la sicurezza della difesa nazionale. Tra questi, il nitruro di gallio (GaN) è uno dei materiali semiconduttori di terza generazione più rappresentativi, in quanto materiale semiconduttore ad ampio bandgap con un bandgap di 3,4 eV.
Il 3 luglio, la Cina ha inasprito le esportazioni di prodotti correlati al gallio e al germanio, un importante adeguamento politico basato sull'importante caratteristica del gallio, un metallo raro, come "nuovo grano dell'industria dei semiconduttori" e sui suoi ampi vantaggi applicativi nei materiali semiconduttori, nelle nuove energie e in altri settori. Alla luce di questo cambiamento di politica, questo articolo discuterà e analizzerà il nitruro di gallio dal punto di vista della tecnologia di preparazione e delle sfide, dei nuovi punti di crescita futuri e del modello competitivo.
Una breve introduzione:
Il nitruro di gallio è un tipo di materiale semiconduttore sintetico, tipico rappresentante della terza generazione di materiali semiconduttori. Rispetto ai tradizionali materiali al silicio, il nitruro di gallio (GaN) presenta i vantaggi di un ampio band-gap, un forte campo elettrico di breakdown, una bassa resistenza di conduzione, un'elevata mobilità elettronica, un'elevata efficienza di conversione, un'elevata conduttività termica e basse perdite.
Il nitruro di gallio monocristallino è una nuova generazione di materiali semiconduttori dalle prestazioni eccellenti, ampiamente utilizzati nei settori delle comunicazioni, dei radar, dell'elettronica di consumo, dell'elettronica automobilistica, dell'energia, della lavorazione laser industriale, della strumentazione e in altri campi; pertanto, il suo sviluppo e la sua produzione di massa sono al centro dell'attenzione di paesi e industrie in tutto il mondo.
Applicazione del GaN
1--Stazione base di comunicazione 5G
L'infrastruttura di comunicazione wireless è il principale campo di applicazione dei dispositivi RF al nitruro di gallio, rappresentandone il 50%.
2--Alimentazione ad alta potenza
La caratteristica "doppia altezza" del GaN ha un grande potenziale di penetrazione nei dispositivi elettronici di consumo ad alte prestazioni, che possono soddisfare i requisiti di scenari di ricarica rapida e protezione della carica.
3--Veicolo a nuova energia
Dal punto di vista dell'applicazione pratica, gli attuali dispositivi semiconduttori di terza generazione presenti sulle auto sono principalmente dispositivi in carburo di silicio, ma esistono materiali in nitruro di gallio adatti che possono superare la certificazione di regolamentazione automobilistica dei moduli dei dispositivi di potenza, oppure altri metodi di confezionamento adatti che saranno comunque accettati dall'intero stabilimento e dai produttori OEM.
4--Centro dati
I semiconduttori di potenza GaN vengono utilizzati principalmente nelle unità di alimentazione PSU nei data center.
In sintesi, con lo scoppio di nuove applicazioni downstream e i continui progressi nella tecnologia di preparazione dei substrati di nitruro di gallio, si prevede che i dispositivi GaN continueranno ad aumentare di volume e diventeranno una delle tecnologie chiave per la riduzione dei costi, l'efficienza e lo sviluppo ecologico sostenibile.
Data di pubblicazione: 27-lug-2023