文档介绍:GaN市场与公司分析
GaN市场与公司分析
GaN特性及市场应用
氮化镓(GaN、Gallium nitride)是氮和镓的化合物,。氮化镓的能隙很宽,。GaN 材料具有 3 倍于 SiiC)mosFET已经在主要的转换器中替代硅IGBT。但对于48V电池的DC/DC转换器的未来市场仍然可能是GaN的,因为GaN所具备的高速开关能力。一些主要的生产商,如Transphorm已经获取了汽车的资质,这将有助于加速GaN在电动/混动汽车中的应用。Transphorm公司等市场主要厂商已经获得了汽车应用产品认证,这将使EV/HEV(电动汽车/混合动力汽车)领域的GaN应用最终获得放量。第一个符合汽车AEC-Q101规范的GaN晶体管在2017年由Transphorm发布,Transphorm公司一直专注于将高压(HV)GaN FET(场效应晶体管)推向市场。致力于为电力电子市场(数据中心服务器、PV转换器、感应/伺服电机、工业及汽车等商业供电市场)设计、制造和销售业内顶级品质和可靠性的
GaN技术产品。2013年,Transphorm公司推出了业内唯一经过JEDEC认证的GaN器件。2017年3月,我们又继续引领产业,推出了市场上仅有的一款经过AEC-Q101认证的650V车用GaN器件。
4. 电源适配器
适用于笔记本和智能手机的AC/DC功率适配器同样也可采用GaN功率集成电路解决方案,能够进一步减少系统的尺寸和成本。美国的Navitas半导体和Innergie等厂商已经交付了基于GaN的65W适配器。USB PD 是在一条线缆中同时支持高达100W电力传输和数据通信的协议规范 。如果在USB Type-C端口中实现了USB PD,它就能支持USB PD规范中定义的100W功率(20V 5A)。
NAVITAS是世界上唯一一家将Driver和IC高度集成到PowerIC的公司。纳微 (Navitas) 半导体宣布推出世界上最小的65W USB-PD (Type-C)
电源适配器参考设计。这高频及高效的AllGaN功率IC,可缩小变压器、滤波器和散热器的尺寸、减轻重量和降低成本。相比现有的基于硅类功率器件的设计,需要98-115cc(或6-7 in3)和重量达300g,基于AllGaN功率IC的65W新设计体积仅为45cc( in3),而重量仅为60g。用GaN 功率IC设计的65W参考设计NVE028A 采用有源钳位反激 (ACF) 拓扑结构的,开关速度比典型的转换器设计快了3至4倍,损耗降低40%,从而实现更小的尺寸和更低的成本。该设计完全符合欧盟CoC Tier 2及美国能源部6级 (DoE VI) 所规范的能效标准,更在满负载下实现超过94%的最高尖峰效率。
国内厂商
衬底环节
国内GaN衬底生产企业主要包括苏州纳维和东莞中镓。
苏州纳维
苏州纳维科技有限公司成立于2007年5月,公司以中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所为技术依托,专注于从事氮化镓衬底晶片及相关设备的研发和产业化,提供各类氮化镓材料,目前公司拥有核心技术专利近三十项,是中国首家氮化镓衬底晶片供应商。
2、东莞中镓
东莞市中镓半导体科技有限公司成立于2009年,总部位于广东省东莞市,拥有17000多平方米的厂房和办公区,是国内领先的专业从事第三代半导体材料研发和制造的高新技术企业。中镓公司创造性地采用MOCVD技术、激光剥离技术、HVPE技术相结合的方法,开发出系列氮化镓衬底产品。公司主营产品有:GaN基衬底材料,包括自支撑GaN衬底,GaN/Al2O3复合衬底等;生
产上述产品的设备,包括激光剥离设备、HVPE设备等。
外延环节
电力电子应用领域,大陆GaN外延企业主要包括晶湛半导体、江苏能华、华功半导体、英诺赛科和大连芯冠。
射频应用领域,大陆GaN外延企业主要包括晶湛半导体和苏州能讯。
上述企业中,晶湛半导体是专业的GaN外延代工企业,其他企业为IDM模式的GaN器件生产企业。苏州晶湛半导体有限公司成立于2012年3月,坐落于江苏省苏州工业园区纳米城。公司致力于为微波射频和电力电子器件应用领域提供高品质氮化镓外延材料,产品包括Si基、蓝宝石基和SiC基氮化镓外延片。
器件、模组环节
目前,GaN器件的生产已经开始出现分工,但目前仍以IDM模式为主。
水平分工层面,GaN器件的生产分为芯片设计、芯片制造和封装测试环节。国内芯片设计企业包括安谱隆半导体、海思和中兴微电子等,代工企业包括三安集成和海威华芯。
电力电子应用领域,国内GaN器件和模组IDM生产企业主要包括江苏能华、华功半导体、英诺赛科和大连芯冠。
射频应用