氮化镓（GaN）行业新闻一周盘点

一周新闻速览

1、北大团队研发超低动态电阻GaN高压器件

2、GaN加速挖金储能赛道

3、1.25亿！校企联手瞄准GaN

4、GaN同质外延中的雪崩特性

5、瑞萨大举进军GaN

01

北大团队研发超低动态电阻GaN高压器件

近期，北京大学团队研发增强型p型栅氮化镓（GaN）晶体管，并首次在高达4500V工作电压下实现低动态电阻工作能力。研究人员在GaN功率器件的表面引入新型有源钝化结构，在蓝宝石衬底成功制备具有该结构的新型器件。

所制备的器件击穿电压得到大幅度提升，实现大于6500V的耐压能力。通过提供低成本的增强型GaN功率器件解决方案，攻克了制约GaN功率器件近30年的动态电阻难题，打破了“GaN 功率器件不适用于千伏级工业电子应用”的固有观念。具体来说，在4500V工作电压下，超高压GaN功率器件的动态电阻退化仅为2%。与之对比的是，同一晶圆上的传统器件在 500V 工作电压下，动态电阻退化已超过 100%。

该技术有望为新能源汽车、轨道交通、电力传输、分布式储能、清洁能源、数据中心电源等应用设备提供高效率、轻量化、小型化的能源管理系统。

02

GaN加速挖金储能赛道

作为第三代半导体材料的“双雄”之一，氮化镓（GaN）能突破硅的理论极限，满足市场对功率半导体更低功耗、更高功率密度、更环保的需求，是当下热门的技术，在资本市场备受青睐。而随着技术的成熟，GaN的应用领域早已突破了消费电子，向数据中心、储能、新能源汽车等领域拓展。其中，储能领域市场广阔，资本云集。

户外电源在户外旅行和应急救灾中备受欢迎。其中，户外旅行包含徒步、露营、房车等场景，户外电源可以提供临时用电；而在应急救灾中，户外电源可以为应急照明、医疗设备、抢险机械等提供紧急供电。

将GaN应用至户外电源，对户外电源产品而言是一次技术和性能的革命。与传统户外电源相比，GaN户外电源可以在提高户外电源的寿命和可靠性的同时，降低电源体积，方便携带。GaN在储能领域的优势正在得到终端用户的认可。而产业链上对这一技术的研究也从未止步。

03

1.25亿！校企联手瞄准GaN

近日，据外媒消息，亚利桑那州立大学 (ASU) 与恩智浦半导体公司签署了协议，双方将在封装领域建立新的合作伙伴关系。在亚利桑那州商务局的支持下，亚利桑那州立大学获得了1750万美元（折合人民币约1.25亿元）的投资。

据介绍，亚利桑那州立大学此次获得的资金将用于扩大和增强亚利桑那州的晶圆级封装研发、培养相关人力，并推动GaN制造和研究生态系统的构建。 具体表现为：亚利桑那州立大学将利用这笔资金购买设备，以提高该大学位于坦佩工厂的技术水平。借此次机会，该大学还计划将先进封装和GaN研究扩展到6G、物联网、机器学习等层面。

此外，这次合作还将为学生提供更多学习机会并推行劳动力发展计划，如实习和大学联合研究项目，以及参与恩智浦在钱德勒进行的下一代6G GaN项目研发。

04

GaN同质外延中的雪崩特性

近期，在在第九届国际第三点半导体论坛（IFWS）&第二十届中国国际半导体照明论坛（SSLCHINA）——“氮化物衬底、外延生长及其相关设备技术”分会上，香港中文大学（深圳）冀东做了“GaN同质外延中的雪崩特性”的主题报告，介绍了最新研究进展，涉及GaN同质外延中雪崩击穿的表征、GaN同质外延中碰撞电离系数测量，以及功率器件和雪崩光电二极管的应用等。

报告显示，GaN雪崩特性一涉及击穿电压的正温度系数，GaN中雪崩特性二涉及电致发光现象，电致发光可以用来检测雪崩击穿是否均匀。非均匀性击穿是由电场分布不均匀引起的，会造成器件边缘局部击穿，从而引起局部过热，毁坏器件。氮化镓拥有最小的碰撞电离系数，并且电子的系数小于空穴的系数。同质外延GaN击穿电场强度可以达到3.9MV/cm，远大于水平器件中的数值 (1MV/cm)。

报告指出，氮化镓器件中的漏电流与外延的位错密度正相关。氮化镓雪崩击穿过程中具有正向温度系数以及电致发光现象。氮化镓雪崩特性对于功率器件与光电探测器件都非常重要。

05

瑞萨大举进军GaN

全球半导体解决方案供应商瑞萨电子与全球氮化镓（GaN）功率半导体供应商Transphorm于今天宣布双方已达成最终协议，瑞萨子公司将以每股5.10美元现金收购Transphorm所有已发行普通股。

此次收购将为瑞萨提供GaN（功率半导体的下一代关键材料）的内部技术，从而扩展其在电动汽车、计算（数据中心、人工智能、基础设施）、可再生能源、工业电源以及快速充电器/适配器等快速增长市场的业务范围。

瑞萨现目标是利用Transphorm在GaN方面的专业知识进一步扩展其WBG产品阵容。GaN是一种新兴材料，可实现更高的开关频率、更低的功率损耗和更小的外形尺寸。这些优势使客户的系统具有更高效、更小、更轻的结构以及更低的总体成本。也因此，根据行业研究，GaN的需求预计每年将增长50%以上。瑞萨将采用Transphorm的汽车级GaN技术来开发新的增强型电源解决方案，例如用于电动汽车的X-in-1动力总成解决方案，以及面向计算、能源、工业和消费应用的解决方案。

来源：镓特半导体