V primerjavi s silicijevimi karbidnimi napravami bodo imele napajalne naprave na osnovi galijevega nitrida več prednosti v scenarijih, kjer so hkrati potrebni učinkovitost, frekvenca, prostornina in drugi celoviti vidiki, na primer naprave na osnovi galijevega nitrida so bile uspešno uporabljene na področju hitrega polnjenja v velikem obsegu. Z izbruhom novih aplikacij v nižjih fazah in nenehnim prebojem tehnologije priprave substratov iz galijevega nitrida se pričakuje, da se bo obseg naprav GaN še naprej povečeval in bodo postale ena ključnih tehnologij za zmanjševanje stroškov in učinkovitost ter trajnostni zeleni razvoj.
Trenutno je tretja generacija polprevodniških materialov postala pomemben del strateških nastajajočih industrij in postaja tudi strateška poveljniška točka za prevzem naslednje generacije informacijske tehnologije, varčevanja z energijo in zmanjševanja emisij ter nacionalne obrambne varnostne tehnologije. Med njimi je galijev nitrid (GaN) eden najbolj reprezentativnih polprevodniških materialov tretje generacije kot polprevodniški material s široko pasovno vrzeljo in pasovno vrzeljo 3,4 eV.
Kitajska je 3. julija zaostrila izvoz galija in germanija, kar je pomembna prilagoditev politike, ki temelji na pomembni lastnosti galija, redke kovine, kot "novega zrna polprevodniške industrije" in njegovih širokih prednostih uporabe v polprevodniških materialih, novi energiji in drugih področjih. Glede na to spremembo politike bo ta članek obravnaval in analiziral galijev nitrid z vidika tehnologije priprave in izzivov, novih točk rasti v prihodnosti in konkurenčnega vzorca.
Kratek uvod:
Galijev nitrid je vrsta sintetičnega polprevodniškega materiala, ki je tipičen predstavnik tretje generacije polprevodniških materialov. V primerjavi s tradicionalnimi silicijevimi materiali ima galijev nitrid (GaN) prednosti velike pasovne reže, močnega prebojnega električnega polja, nizke upornosti, visoke mobilnosti elektronov, visoke učinkovitosti pretvorbe, visoke toplotne prevodnosti in nizkih izgub.
Monokristal galijevega nitrida je nova generacija polprevodniških materialov z odličnimi zmogljivostmi, ki se lahko široko uporablja v komunikacijah, radarju, potrošniški elektroniki, avtomobilski elektroniki, energetiki, industrijski laserski obdelavi, instrumentaciji in drugih področjih, zato sta njegov razvoj in množična proizvodnja v središču pozornosti držav in industrij po vsem svetu.
Uporaba GaN
1--5G komunikacijska bazna postaja
Brezžična komunikacijska infrastruktura je glavno področje uporabe RF-naprav iz galijevega nitrida, ki predstavlja 50 %.
2 – Visoko napajalno napajanje
Funkcija "dvojne višine" GaN ima velik potencial prodiranja v visokozmogljive potrošniške elektronske naprave, ki lahko izpolnjujejo zahteve hitrega polnjenja in scenarijev zaščite pred polnjenjem.
3 – Novo energetsko vozilo
Z vidika praktične uporabe so trenutne polprevodniške naprave tretje generacije v avtomobilu večinoma naprave iz silicijevega karbida, vendar obstajajo tudi ustrezni materiali iz galijevega nitrida, ki lahko opravijo certificiranje modulov napajalnih naprav v skladu z avtomobilskimi predpisi ali druge ustrezne metode pakiranja, ki jih bodo še vedno sprejemali celotni obrati in proizvajalci originalne opreme.
4 – Podatkovni center
GaN močnostni polprevodniki se uporabljajo predvsem v napajalnikih PSU v podatkovnih centrih.
Skratka, z izbruhom novih aplikacij na nižji stopnji in nenehnimi preboji v tehnologiji priprave substratov iz galijevega nitrida se pričakuje, da se bo obseg naprav GaN še naprej povečeval in bodo postale ena ključnih tehnologij za zmanjševanje stroškov in učinkovitost ter trajnostni zeleni razvoj.
Čas objave: 27. julij 2023