U poređenju sa uređajima od silicijum-karbida, uređaji za napajanje na bazi galij-nitrida imat će više prednosti u scenarijima gdje su istovremeno potrebni efikasnost, frekvencija, zapremina i drugi sveobuhvatni aspekti, kao što su uređaji na bazi galij-nitrida uspješno primijenjeni u oblasti brzog punjenja u velikim razmjerima. S pojavom novih nizvodnih primjena i kontinuiranim probojem tehnologije pripreme supstrata od galij-nitrida, očekuje se da će GaN uređaji nastaviti da se povećavaju u obimu i postat će jedna od ključnih tehnologija za smanjenje troškova i efikasnost, održivi zeleni razvoj.
Trenutno, treća generacija poluprovodničkih materijala postala je važan dio strateških industrija u nastajanju, a također postaje strateška komandna tačka za iskorištavanje sljedeće generacije informacionih tehnologija, uštede energije i smanjenja emisija te tehnologije nacionalne odbrane i sigurnosti. Među njima, galijum nitrid (GaN) je jedan od najreprezentativnijih poluprovodničkih materijala treće generacije kao poluprovodnički materijal sa širokim energetskim razmakom od 3,4 eV.
Kina je 3. jula pooštrila izvoz galija i proizvoda povezanih s germanijumom, što predstavlja važnu promjenu politike zasnovanu na važnom svojstvu galija, rijetkog metala, kao "novog zrna poluprovodničke industrije" i njegovim širokim prednostima primjene u poluprovodničkim materijalima, novoj energiji i drugim oblastima. S obzirom na ovu promjenu politike, ovaj rad će razmotriti i analizirati galijum nitrid sa aspekta tehnologije pripreme i izazova, novih tačaka rasta u budućnosti i obrasca konkurencije.
Kratak uvod:
Galijum nitrid je vrsta sintetičkog poluprovodničkog materijala, tipičan predstavnik treće generacije poluprovodničkih materijala. U poređenju sa tradicionalnim silicijumskim materijalima, galijum nitrid (GaN) ima prednosti velikog energetskog procjepa, jakog probojnog električnog polja, niskog otpora uključenja, visoke pokretljivosti elektrona, visoke efikasnosti konverzije, visoke toplotne provodljivosti i niskih gubitaka.
Monokristal galij-nitrida je nova generacija poluprovodničkih materijala s odličnim performansama, koji se može široko koristiti u komunikacijama, radaru, potrošačkoj elektronici, automobilskoj elektronici, energetici, industrijskoj laserskoj obradi, instrumentaciji i drugim oblastima, pa su njegov razvoj i masovna proizvodnja u fokusu pažnje zemalja i industrija širom svijeta.
Primjena GaN-a
1--5G komunikacijska bazna stanica
Bežična komunikacijska infrastruktura je glavno područje primjene RF uređaja od galij-nitrida, sa udjelom od 50%.
2--Napajanje visokog napona
Karakteristika "dvostruke visine" GaN-a ima veliki potencijal prodiranja u visokoperformansne potrošačke elektronske uređaje, što može zadovoljiti zahtjeve brzog punjenja i scenarija zaštite od punjenja.
3--Vozilo na novu energiju
Sa stanovišta praktične primjene, trenutni poluprovodnički uređaji treće generacije u automobilu su uglavnom silicijum-karbidni uređaji, ali postoje i odgovarajući materijali od galij-nitrida koji mogu proći certifikaciju modula energetskih uređaja prema propisima o automobilima ili druge odgovarajuće metode pakovanja, a koje će i dalje prihvatati cijela fabrika i proizvođači originalne opreme.
4--Centar podataka
GaN poluprovodnici za napajanje se uglavnom koriste u PSU jedinicama za napajanje u podatkovnim centrima.
Ukratko, s pojavom novih primjena i kontinuiranim prodorima u tehnologiji pripreme supstrata od galij-nitrida, očekuje se da će se obim GaN uređaja nastaviti povećavati i postati jedna od ključnih tehnologija za smanjenje troškova i efikasnost te održivi zeleni razvoj.
Vrijeme objave: 27. jula 2023.