En comparación con los dispositivos de carburo de silicio, los dispositivos de potencia de nitruro de galio ofrecen mayores ventajas en escenarios donde se requieren simultáneamente eficiencia, frecuencia, volumen y otros aspectos integrales. Por ejemplo, los dispositivos basados en nitruro de galio se han aplicado con éxito en el campo de la carga rápida a gran escala. Con la irrupción de nuevas aplicaciones posteriores y el continuo avance en la tecnología de preparación de sustratos de nitruro de galio, se prevé que los dispositivos de GaN sigan aumentando en volumen y se conviertan en una de las tecnologías clave para la reducción de costes, la eficiencia y el desarrollo sostenible.
Actualmente, la tercera generación de materiales semiconductores se ha convertido en una parte importante de las industrias emergentes estratégicas y se está convirtiendo en la clave para impulsar la próxima generación de tecnologías de la información, la conservación de energía, la reducción de emisiones y la seguridad de la defensa nacional. Entre ellos, el nitruro de galio (GaN) es uno de los materiales semiconductores de tercera generación más representativos, con una banda prohibida amplia de 3,4 eV.
El 3 de julio, China restringió la exportación de productos relacionados con el galio y el germanio. Este importante ajuste de política se basa en la importante característica del galio, un metal raro, como la "nueva generación de la industria de semiconductores", y sus amplias ventajas en materiales semiconductores, nuevas energías y otros campos. En vista de este cambio de política, este artículo analizará el nitruro de galio desde la perspectiva de su tecnología de preparación y sus desafíos, sus nuevas perspectivas de crecimiento futuro y su perfil competitivo.
Una breve introducción:
El nitruro de galio es un material semiconductor sintético, representante típico de la tercera generación de materiales semiconductores. Comparado con los materiales de silicio tradicionales, el nitruro de galio (GaN) presenta las ventajas de un amplio ancho de banda, un fuerte campo eléctrico de ruptura, baja resistencia de encendido, alta movilidad electrónica, alta eficiencia de conversión, alta conductividad térmica y bajas pérdidas.
El monocristal de nitruro de galio es una nueva generación de materiales semiconductores con un rendimiento excelente, que se puede utilizar ampliamente en comunicaciones, radar, electrónica de consumo, electrónica automotriz, energía eléctrica, procesamiento láser industrial, instrumentación y otros campos, por lo que su desarrollo y producción en masa son el foco de atención de países e industrias de todo el mundo.
Aplicación de GaN
Estación base de comunicación 1--5G
La infraestructura de comunicación inalámbrica es el área de aplicación principal de los dispositivos de RF de nitruro de galio y representa el 50%.
2--Fuente de alimentación de alta potencia
La característica de "doble altura" de GaN tiene un gran potencial de penetración en dispositivos electrónicos de consumo de alto rendimiento, que pueden satisfacer los requisitos de escenarios de carga rápida y protección de carga.
3--Vehículo de nueva energía
Desde el punto de vista de la aplicación práctica, los dispositivos semiconductores de tercera generación actuales en el automóvil son principalmente dispositivos de carburo de silicio, pero existen materiales de nitruro de galio adecuados que pueden pasar la certificación de regulación del automóvil de los módulos de dispositivos de potencia u otros métodos de empaquetado adecuados, y aún serán aceptados por toda la planta y los fabricantes OEM.
4--Centro de datos
Los semiconductores de potencia GaN se utilizan principalmente en unidades de suministro de energía PSU en centros de datos.
En resumen, con el surgimiento de nuevas aplicaciones posteriores y los continuos avances en la tecnología de preparación de sustrato de nitruro de galio, se espera que los dispositivos de GaN sigan aumentando en volumen y se conviertan en una de las tecnologías clave para la reducción de costos, la eficiencia y el desarrollo verde sustentable.
Hora de publicación: 27 de julio de 2023