由深圳瑞沃微半导体科技有限公司发布  |  2024-02-28  深圳  

越来越多的人在使用手机快充充电器的时候可能不经意间会发现氮化镓（GaN）这个专业名词，实际上，正是“氮化镓”这一第三代半导体材料的技术突破，让第三代半导体能实现更多的场景应用，例如氮化镓电子器件具有高频、高转换效率、高击穿电压等特性，让微显示、手机快充、氮化镓汽车等有了无限可能。

以上图片来源：工程院、TrendForce

我想肯定会有人问：什么是碳化硅氮化镓？

碳化硅氮化镓属于第三代半导体，它以氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）、等宽禁带物质为代表。事实上，三代半导体材料之间的主要区别就是禁带宽度。现代物理学描述材料导电特性的主流理论是能带理论，能带理论认为晶体中电子的能级可划分为导带和价带，价带被电子填满且导带上无电子时，晶体不导电。

当晶体受到外界能量激发（如高压），电子被激发到导带，晶体导电，此时晶体被击穿，器件失效，禁带宽度代表了器件的耐高压能力。跟前两代相比，第三代半导体的禁带宽度是第一代和第二代半导体禁带宽度的近3倍，具有更强的耐高压、高功率能力，更适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件。

在现实世界中，没有人可以和“半导体”撇清关系。虽然这个概念听上去可能显得有些冰冷，但是你每天用的电脑，手机以及电视等等，都会用到半导体元件。半导体的重要性自不必说，今天我们来说一下半导体产业中一个很关键的组成部分，那就是半导体材料。

随着新能源汽车的需求增加，市场对碳化硅的关注度逐渐提高，而与碳化硅同为宽禁带半导体的氮化镓也同样受到企业青睐，

氮化镓&碳化硅正在被更多功率半导体公司重视，其生产制作流程涵盖了衬底、外延层生长、工艺设计、测试等多道工序，因此，对制造链条的补足也成为了许多公司关注的目标。

其中以氮化镓(GaN) 为核心的射频半导体，支撑着5G基站及工业互联网系统的建设，以碳化硅(SiC) 以及IGBT为核心的功率半导体，支撑着新能源汽车、充电桩、基站/数据中心电源、特高压以及轨道交通系统的建设，因此它们在半导体行业中充当不可或缺的半导体材料

碳化硅(SiC)应用市场趋势

在功率GaN行业中，多家OEM与台积电(TSMC)，X-Fab或Episil Technologies等建立晶圆生产合作。

氮化镓(GaN)主要销售给消费电子市场，例如用于快速充电器，而且目前已经得到广泛应用。

快速充电器对功率密度和效率要求较高，氮化镓(GaN)则可以缩小体积并降低单位功率的价格。我们已经看到快速充电器的广泛采用，主要来自中国OEM的供应商，如Navitas和Power Integrations。

碳化硅(SiC)应用市场趋势

GaN可集成外围驱动，减小整体体积：传统的硅器件是垂直结构，不能集成外围驱动；GaN功率器件是平面架构，可以集成外围驱动和控制电路，将IC体积做小，显著降低成本。

GaN功率半导体市场高速增长。根据Yole，全球 GaN功率半导体市场规模在2018年仅为873万美元，保守预测到2024年将超过3.5亿美元，18-24年的年均复合增长率达到85%。若按乐观的情况估计，苹果、三星、华为等手机厂商同样采用GaN电源适配器，预计2024年全球GaN功率半导体市场规模将超过7.5亿美元。推测如果笔记本电脑、平板电脑、轻混电动汽车等都采用GaN快充，市场空间有望更大。

瑞沃微将在今后的日子里，将继续在技术上大力推进第三代半导体产业的可持续发展，让更多的产品能够在技术上改变人们的生活，让更多的人感受到新的创意。

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