“新基建”风口下的机遇:GaN市场前景广阔

佚名
2020-06-04
来源:科技新时代

氮化镓(GaN)作为新型的宽禁带第三代化合物半导体,代表着功率和微波等领域的未来发展趋势,其具有高击穿电场、高饱和流子速度等优势,在应用层面上,可以提高频率、减少体积、降低功率等。

作为第三代半导体材料的代表之一,GaN本身在性能特性上是一种部分替代性及革命性的材料和器件,该业务最早发端于航空电子业务的需求,但目前已远不止于该领域的需求,如5G通讯、云计算、数据中心、新型电源等。

GaN市场渐渐兴起

早在1998年就有了关于GaN的资料记载,美国研制出GaN晶体管,在室温下带隙为3.49eV(电子伏特),这么久以来一直不愠不火,直到近两年才开始显露头角。

在2019年11月,OPPO率先推出GaN 充电器,但仅支持其自有的SuperVOOC快充协议,且接 口为USB-A,无法兼容电脑,局限性较大。在CES2020上,有近30家厂商展出了66款GaN产品,但由于技术、良率等问题,价格相对昂贵,因此也没有在业界引起较大的反响。

在今年小米的发布会上,小米推出的GaN氮化镓充电器,可提供65W快充,体积比小米笔记本的标配适配器缩小48%,仅需45分钟可充满小米10 Pro。该充电器还可为小米、苹果、戴尔、联想、华为、惠普等大部分USB-C接口的笔记本电脑充电,一经推出,在业界引起了不小的轰动,正式引爆这一市场。

据统计,功率器件整体市场可达154亿美元,68%的低压市场都是GaN的潜在市场,约为105亿美元,由于GaN材料具备了低发热、小体积的突出优势,在充电功率转换优势明显,因此GaN在电源设备上先行一步,在其它电子器件市场也有望加速渗透, 能够广泛应用于无线充电件、电源开关、逆变器、交流器等领域。

新基建风口下,GaN迎来发展契机

在今年提出的“新基建”概念下,人们对于5G的关注度也越来越高。

GaN作为5G应用的关键材料,相较于已经发展十多年的 SiC,GaN 功率器件是后进者,它拥有类似 SiC 性能优势的宽禁带材料,但拥有更大的成本控制潜力,在射频微波领域和电力电子领域都有广泛的应用。尤其是在面对5G时代的高频应用中,在射频器件的材料选用上,GaN最为合适。

国内GaN相关产业链及企业一览

GaN 代工:三安光电;

电源驱动芯片:圣邦股份、富满电子;

协议芯片:瑞芯微、全志科技

平面变压器、共模电感:顺络电子 ;

Type C 连接器:立讯精密、长盈精密、电连技术;

充电器代工:领益智造;

射频芯片设计:卓胜微;

毫米波 T/R 芯片模组:和而泰;

功率半导体:斯达半导、扬杰科技、捷捷微电、士兰微、台基股份、华微电子、苏州固锝;

半导体设备:北方华创

小结

GaN起步相对较晚,2005年后氮化镓才应用在微波或功率器件,所以从这个角度来讲,氮化镓是我国与国际半导体差距最小的分支,我国在氮化镓的起步并不晚,尤其是在LED、雷达方面国家近年来大力扶持,因此这块比较具有领先地位,在微波和功率器件方面,近几年除了国家政策的支持外,有很多国内企业向此进军。


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