氮化鎵有望乘5G起飛 亟需建立產(chǎn)業(yè)鏈

　　隨著氮化鎵(GaN)不斷應(yīng)用在二極管、場(chǎng)效電晶體(MOSFET)等元件上，不少業(yè)內(nèi)專(zhuān)家直言，電力電子產(chǎn)業(yè)即將迎來(lái)技術(shù)的大革命。氮化鎵雖然在成本上仍比傳統(tǒng)硅元件高出一大截，但其開(kāi)關(guān)速度、切換損失等性能指標(biāo)，也是硅元件難以望其項(xiàng)背的。特別是近年來(lái)隨著氮化鎵廣泛被應(yīng)用于手機(jī)快充、電源以及5G市場(chǎng)，氮化鎵即將引領(lǐng)半導(dǎo)體技術(shù)革命的呼聲越來(lái)越高。

　　有望于手機(jī)快充、5G市場(chǎng)起飛

　　當(dāng)下，氮化鎵的主要應(yīng)用市場(chǎng)是手機(jī)快充、電源產(chǎn)業(yè)。近年來(lái)手機(jī)快充技術(shù)不斷發(fā)展，已成為智能手機(jī)標(biāo)配，而促進(jìn)其普及的重要推手便是氮化鎵組件。德州儀器(TI)電源管理應(yīng)用經(jīng)理蕭進(jìn)皇曾表示：“氮化鎵材料具有低Qg、Qoss與零Qrr的特性，能為高頻電源設(shè)計(jì)帶來(lái)效率提升、體積縮小與提升功率密度的優(yōu)勢(shì)，因此在服務(wù)器、通訊電源及便攜設(shè)備充電器等領(lǐng)域受到市場(chǎng)相當(dāng)不錯(cuò)的回響，應(yīng)用需求也越來(lái)越多。”

　　為了縮短電池充電時(shí)間，縮小快充裝置，充電器制造商必須改用氮化鎵組件來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)。據(jù)了解，氮化鎵制程已經(jīng)吸引臺(tái)積電等晶圓代工業(yè)者投入。戴樂(lè)格(Dialog)便是與臺(tái)積電合作，利用臺(tái)積電標(biāo)準(zhǔn)化的650V硅上氮化鎵(GaN-On-Silicon)制程技術(shù)，針對(duì)消費(fèi)性市場(chǎng)推出可大規(guī)模量產(chǎn)的解決方案。

　　此外，無(wú)線(xiàn)電通信也非常需要高性能的氮化鎵半導(dǎo)體組件。在去年年底舉行的MACOM媒體見(jiàn)面會(huì)上，MACOM無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品中心資深總監(jiān)成鋼曾表示，MACOM推出的第四代的氮化鎵產(chǎn)品峰值效率達(dá)到70%，即是說(shuō)如果讓中國(guó)現(xiàn)在所用的4G基站均采用氮化鎵而不是傳統(tǒng)的LDMOS，按照6毛錢(qián)一度電，7x24小時(shí)運(yùn)營(yíng)來(lái)計(jì)算，其可為運(yùn)營(yíng)商一年節(jié)省23億元電費(fèi)，如果是效率更低的2G、3G成本將節(jié)約更多。

　　而對(duì)于正在落實(shí)中的5G通信，氮化鎵技術(shù)同樣起到了極大的推動(dòng)作用。5G移動(dòng)通信將從人與人通信拓展到萬(wàn)物互聯(lián)，預(yù)計(jì)2025年全球?qū)a(chǎn)生1000億的連接，需求成長(zhǎng)能力十分可觀(guān)。但顯然5G技術(shù)的門(mén)檻相對(duì)更高，不僅需要超帶寬，更需要高速接入，低接入時(shí)延，低功耗和高可靠性以支持海量設(shè)備的互聯(lián)。而氮化鎵器件擁有更高的功率密度、更高效率和更低功耗，剛好能夠滿(mǎn)足5G通信對(duì)于半導(dǎo)體元器件性能的要求。

　　國(guó)企有心無(wú)力?亟需建立氮化鎵產(chǎn)業(yè)鏈

　　氮化鎵作為新一代元件，國(guó)內(nèi)外企業(yè)都在積極布局。雖然早在2000年我國(guó)便開(kāi)始了以氮化鎵和碳化硅為代表的寬禁帶半導(dǎo)體電力電子器件的研發(fā)工作。但我國(guó)氮化鎵核心材料、器件原始創(chuàng)新能力仍相對(duì)薄弱，目前氮化鎵方面的核心技術(shù)主要集中在國(guó)外企業(yè)手上。

　　目前國(guó)內(nèi)在只有極少數(shù)的公司在氮化鎵有深入的研究，更別說(shuō)具備氮化鎵晶片生產(chǎn)能力，其中華為、中興等巨頭都是選擇通過(guò)與MACOM形成戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，并且只是將硅基氮化鎵產(chǎn)品應(yīng)用于打造基站方面。相對(duì)于氮化鎵的巨大潛力，國(guó)內(nèi)企業(yè)似乎陷入了有心無(wú)力的僵局。

　　作為國(guó)內(nèi)乃至全球?yàn)閿?shù)不多的具備氮化鎵晶片生產(chǎn)能力的公司，蘇州納維科技總經(jīng)理徐科認(rèn)為氮化鎵的未來(lái)市場(chǎng)是一個(gè)數(shù)萬(wàn)億美元的市場(chǎng)，但也指出國(guó)內(nèi)更需要的是建立氮化鎵產(chǎn)業(yè)鏈，發(fā)展氮化鎵的產(chǎn)業(yè)鏈——在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中，國(guó)內(nèi)在氮化鎵基底的器件研發(fā)和生產(chǎn)上仍然面臨斷層。

　　總的來(lái)說(shuō)，在手機(jī)快充的需求帶動(dòng)與5G通信的落實(shí)效應(yīng)下，氮化鎵組件的市場(chǎng)前景十分廣闊，相信經(jīng)濟(jì)規(guī)模很快就會(huì)出現(xiàn)。在這個(gè)機(jī)遇時(shí)刻，企業(yè)要加快布局，不僅要加強(qiáng)研發(fā)，推出相關(guān)氮化鎵組件產(chǎn)品，更要對(duì)重要應(yīng)用市場(chǎng)——手機(jī)快充、5G通信、電源等加大投資力度，建立起產(chǎn)業(yè)鏈，同時(shí)形成以氮化鎵為依靠的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)體系。