AMEYA360分享:氮化镓半导体器件分类 氮化镓国产化发展趋势

2023年02月06日 10:57    发布者:Ameya360
  1、IDM模式为主

  目前氮化镓产业链行业龙头企业以IDM模式为主,但是设计与制造环节已经开始出现分工。从氮化镓产业链公司来看,国外公司在技术实力以及产能上保持较大的领先。中国企业仍处于起步阶段,虽已初步形成全产业链布局,但市场份额和技术水平仍相对落后。

  2、国产化进程

  国产企业英诺赛科已建立了全球首条产能最大的8英寸GaN-on-Si晶圆量产线,目前产能达到每月1万片/月,并将逐渐扩大至7万片/月。大连芯冠科技在氮化镓功率领域,已实现6英寸650V硅基氮化镓外延片的量产,并发布了比肩世界先进水平的650伏硅基氮化镓功率器件产品;在氮化镓射频领域,已着手进行硅基氮化镓外延材料的开发、射频芯片的研发与产业化准备工作。

  由于GaN场效应晶体管(FET)支持更快的开关速度和更高的工作频率,有助于改善信号控制,为无源滤波器设计提供更高的截止频率,降低纹波电流,从而帮助缩小电感、电容和变压器的体积。从而构建体积更小的紧凑型系统解决方案,最终实现成本的节约。

  当前的功率GaN FET有两个主流方向:增强型(E-Mode,单芯片常关器件)和耗尽型(D-Mode,双芯片常关器件)。目前E-Mode栅极有稳定性和漏电流的问题,而驱动双芯片常关(或者说共源共栅配置)的D-Mode器件则更简单并稳健。所以,对于可高达1 MHz开关频率的操作,共源共栅GaN FET最为适合。

  氮化镓功率器件分为增强型(E-Mode)和耗尽型(D-Mode)两种,增强型是常关的器件,耗尽型是常开的器件。

  GaN射频器件(功率放大器PA、低噪声放大器LNA、射频开关SW ITCH、单片集成电路MMIC)

  GaN功率器件目前大多采用GaN-on-Si的技术,相比于昂贵的SiC衬底,采用Si衬底的GaN功率器件优势主要在中低压领域,市面上产品工作电压主流产品在1000V以下,但近年也出现1200V甚至更高电压的GaN-on-Si功率器件。