6月15日,法国知识产权咨询公司KnowMade发布了GaN研发月度监测报告,报告显示,到2026年4月,全球GaN领域将发表超过327篇新科学出版物和362项新专利,学术界与产业界的竞争加剧,占比最大的是电子应用领域,有162篇出版物和238项专利,光电也非常活跃。

四月氮化镓科学出版物应用领域分布及产业主要参与企业

KnowMade得出结论:GaN产业面临的核心挑战已经发生变化,不再是GaN能否在某些领域超越传统硅技术,而是“企业能以多快速度将基于GaN的架构工业化并规模化”,以服务于AI基础设施、电动出行、先进光子学和国防电子等战略市场。

AI基础设施正在成为GaN的决定性因素

根据该报告,本月最明显的趋势之一是GaN技术在AI基础设施和先进数据中心架构中的角色正在扩大。

Enphase Energy新宣布的IQ固态变压器平台就是一个很好的例子。该平台基于分布式GaN电源转换解决方案,专为未来AI数据中心而开发。用软件定义的分布式GaN模块取代传统的集中式电源架构。这些模块直接运行在新兴的800 VDC系统上。

这个转变背后有一个明确的驱动力,AI服务器机架的功率密度正在迅速接近兆瓦级。AI服务器带来了前所未有的电力传输、热管理和能效的挑战。传统铜线正在达到其物理和热极限,GaN正在成为少数能够满足未来AI基础设施对开关速度、功率密度和小型化尺寸的半导体平台之一

英特尔将GaN做进Chiplet——“平台化”的信号

Enphase象征着GaN进入数据中心电源,而英特尔此举则指向了另一个维度——将把GaN做进芯片内部

英特尔宣布了一款集成数字逻辑的超薄300mm GaN Chiplet,KnowMade的报告将其解读为GaN不仅定位为一项独立的离散技术,而是作为未来AI处理器和先进计算系统中Chiplet生态系统的一部分。通过将数字控制直接集成到GaN器件中,并采用可扩展的300mm制造工艺。英特尔正在有效地GaN提升为高度集成的智能功率架构,

这意味着,英特尔已将GaN从“功率器件”类别升级为“AI处理器生态系统的一部分”迄今为止,GaN在数据中心的作用仅限于电源和DC/DC转换器,而英特尔的战略现在是将GaN集成到Chiplet中,并直接连接到处理器。

功率电子:更高电压、更高频率和更系统的设计

在功率电子领域,报告梳理了近期几个值得注意的技术进展。俄亥俄州立大学和SixPoint Materials展示了超过10kV击穿电压的垂直GaN-on-GaN PN二极管,这是未来中高压功率转换系统的一个重要里程碑。与此同时,东芝在AlGaN-on-silicon结构中发现了一种新颖的、出此前未被报道的缺陷机制。凸显了缺陷工程如何仍是大规模GaN-on-Si制造面临的关键工业挑战之一。

专利方面,英飞凌正在研究动态衬底偏置技术。为了改善GaN HEMT的开关鲁棒性和泄漏控制。EPC致力于解决增强型GaN晶体管的阈值电压稳定性问题。KnowMade的报告指出,这些专利活动表明GaN电子产业正在进入一个更加成熟的阶段,并专注于可靠性、静电控制和恶劣环境条件下运行。

在供应链端,韩国外延片供应商IVWorks获得新一轮融资,将其专有的reGaN技术产业化并应用于RF和AI的功率半导体。IDTechEx预测,GaN技术在AI数据中心、电动汽车和可再生能源系统中的长期使用将继续增加。

一个简短的观察:

KnowMade报告的价值在于,它使用专利和研究数据对趋势进行了精确的数字可视化。327篇出版物和362项专利——这些数字就证明GaN不再是一种“新兴技术”,它已成为成熟市场的竞争工具,而AI数据中心的场景使GaN从一个“替代选项”推向“必须选项”。从Enphase的分布式固态变压器到英特尔的Chiplet集成解决方案,GaN不再只是电源模块中的开关器件,它是AI基础设施供电架构的底层技术选择,这种变化比任何单一产品公告都更值得关注。


来源: semiconductor-today

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