我們?nèi)绾慰创磥?lái)幾年的 GaN?

我們?nèi)绾慰创磥?lái)幾年的 GaN?與 GaN 競(jìng)爭(zhēng)的其他寬帶隙材料有哪些?所以，我提到了碳化硅。因此，這些天來(lái)，我們也在談?wù)撾妱?dòng)汽車。那么，與其他解決方案相比，GaN 在哪些方面可以提供更好的價(jià)值呢?我們期望在哪里看到下一波增長(zhǎng)?

首先，如果你問(wèn)我這個(gè)問(wèn)題，未來(lái)是什么? . 但現(xiàn)在市場(chǎng)確實(shí)存在。因此，GaN 正在迅速獲得空間，它正在逐步取代硅，但它正在以幾乎 100% 的復(fù)合年增長(zhǎng)率蓬勃發(fā)展。

從現(xiàn)在的消費(fèi)應(yīng)用擴(kuò)展到服務(wù)器、太陽(yáng)能，當(dāng)然還有明天，我們沒(méi)有理由不參與電動(dòng)汽車或混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的競(jìng)爭(zhēng)。

當(dāng)然，硅將繼續(xù)占據(jù)主導(dǎo)地位多年。但關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折點(diǎn)當(dāng)然也與產(chǎn)品成本有關(guān)。當(dāng)產(chǎn)品成本可以比較時(shí)，這可能會(huì)發(fā)生在舊行業(yè)將使用 200 毫米晶圓時(shí)，目前還不是這樣，當(dāng)然，到那時(shí)，我們將看到硅的快速替代.

考慮到，在系統(tǒng)層面，GaN 已經(jīng)比硅提供了更好的成本，尤其是在高功率應(yīng)用中，但在產(chǎn)品層面，仍然存在差距，這一差距將很快縮小。在低壓領(lǐng)域，我們現(xiàn)在幾乎已經(jīng)在 GaN 和硅之間。因此，我認(rèn)為 GaN 將繼續(xù)加快步伐，特別是如果我們作為制造商繼續(xù)利用 GaN 的特性，硅無(wú)法應(yīng)對(duì)，例如雙向性，并進(jìn)一步堅(jiān)持集成。

當(dāng)然，碳化硅就在那里，順便說(shuō)一句，它出現(xiàn)得更早，并且已經(jīng)證明了一定程度的成熟度，GaN 仍然需要證明這一點(diǎn)。但是碳化硅，我的意思是，我們都知道，鑒于 1200 伏器件的可用性，鑒于其卓越的熱性能，它正在迅速取代用于牽引逆變器的 IGBT，但 GaN 沒(méi)有理由不能在這里也競(jìng)爭(zhēng)。

也許我們知道 CGD 參與了一個(gè)名為 GaNext 的大型歐洲項(xiàng)目，該項(xiàng)目與重要的 IC 制造商、磁性器件制造商、學(xué)術(shù)界和幾個(gè)不同功率級(jí)別的最終用戶合作。CGD 是 GaN 解決方案的唯一來(lái)源。該項(xiàng)目的目的是為低、中、高功率應(yīng)用提供原型和演示電源模塊。我真的認(rèn)為，一旦 GaN 模型可用且可靠，那么進(jìn)入 EV 逆變器市場(chǎng)基本上將是時(shí)間和供應(yīng)鏈成熟度的問(wèn)題。

談到問(wèn)題的最后一部分，GaN 仍然可以發(fā)揮其大部分潛力。好吧，如果我們看看今天的大趨勢(shì)，我們可能會(huì)有答案。我們談?wù)摰氖菤夂蜃兓?、電?dòng)汽車、數(shù)字化轉(zhuǎn)型。GaN 被證明是有助于在所有這些技術(shù)中提供最高效率的技術(shù)。我的意思是，所有真正達(dá)到制造階段的人。

就個(gè)人而言，我肯定會(huì)打賭數(shù)據(jù)中心將成為下一個(gè)體驗(yàn) GaN 優(yōu)勢(shì)的重要領(lǐng)域。我的意思是，很明顯，每提高 0.1% 的效率都會(huì)對(duì)電費(fèi)產(chǎn)生直接影響。但全世界都需要減少能源浪費(fèi)，而能源正變得越來(lái)越寶貴。此外，服務(wù)器需要為計(jì)算提供越來(lái)越多的空間。

因此，需要通過(guò)縮小電源空間或從實(shí)際體積中擠出更多功率來(lái)節(jié)省電源空間。這是一個(gè)很大的要求。而 GaN 正是因?yàn)檫@些需求而提供的。

例如，最近 CGD 啟動(dòng)了一個(gè)由英國(guó)能源部資助的名為 IC-DATA 的項(xiàng)目，旨在為數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)在性能和可靠性方面引人注目的解決方案。所以，我認(rèn)為GaN會(huì)有一個(gè)光明的未來(lái)。我還認(rèn)為，CGD 已經(jīng)為功率半導(dǎo)體這個(gè)激動(dòng)人心的新時(shí)代做好了準(zhǔn)備。

因此，正如 Andrea 所說(shuō)，市場(chǎng)正在蓬勃發(fā)展，從移動(dòng)充電器、適配器等低功率 AC/DC 應(yīng)用開(kāi)始。所有這些用于消費(fèi)類應(yīng)用的開(kāi)關(guān)模式電源。現(xiàn)在，正如 Andrea 指出的那樣，服務(wù)器電源也有很好的吸引力，這是由于需要提供最高效率并符合更嚴(yán)格的法規(guī)。

GaN器件有很多概念。級(jí)聯(lián)和增強(qiáng)模式，E 模式 GaN。Cascode 是一種雙芯片解決方案，通常在 GaN 上加上一個(gè)低壓 MOSFET。正如 Andrea 所說(shuō)，整個(gè)設(shè)備通過(guò)驅(qū)動(dòng) MOSFET 柵極來(lái)運(yùn)行。因此，驅(qū)動(dòng)低壓 MOSFET 非常容易。而且，正如 Andrea 所說(shuō)，級(jí)聯(lián)共柵被普遍認(rèn)為是一個(gè)易于使用的概念。

與硅 MOSFET 相比，E 模式非常特殊：它具有極低的閾值電壓。正如 Andrea 所說(shuō)，它可以與 GaN 專用柵極驅(qū)動(dòng)器或驅(qū)動(dòng)電路一起使用。

Cambridge GaN 已將邏輯集成到任意模式功率晶體管中。它不包含完整的柵極驅(qū)動(dòng)器，而僅包含特定和關(guān)鍵功能，可以輕松連接?xùn)艠O驅(qū)動(dòng)器。根據(jù) Andrea 的說(shuō)法，我們將看到未來(lái)幾年市場(chǎng)的發(fā)展方向之一可能是采用芯片和條帶等解決方案，通過(guò)更有效的 PCB 內(nèi)部熱管理顯著降低熱阻。

GaN 正在迅速增長(zhǎng)。Andrea 押注數(shù)據(jù)中心將成為體驗(yàn) GaN 優(yōu)勢(shì)的下一個(gè)重要領(lǐng)域。