در مقایسه با دستگاه‌های کاربید سیلیکون، دستگاه‌های قدرت نیترید گالیوم در سناریوهایی که همزمان به راندمان، فرکانس، حجم و سایر جنبه‌های جامع نیاز است، مزایای بیشتری خواهند داشت، مانند دستگاه‌های مبتنی بر نیترید گالیوم که با موفقیت در زمینه شارژ سریع در مقیاس بزرگ به کار گرفته شده‌اند. با ظهور کاربردهای جدید در پایین‌دست و پیشرفت مداوم فناوری آماده‌سازی بستر نیترید گالیوم، انتظار می‌رود حجم دستگاه‌های GaN همچنان افزایش یابد و به یکی از فناوری‌های کلیدی برای کاهش هزینه و بهره‌وری و توسعه پایدار سبز تبدیل شود.
در حال حاضر، نسل سوم مواد نیمه‌هادی به بخش مهمی از صنایع نوظهور استراتژیک تبدیل شده است و همچنین در حال تبدیل شدن به نقطه فرماندهی استراتژیک برای دستیابی به نسل بعدی فناوری اطلاعات، صرفه‌جویی در مصرف انرژی و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و فناوری امنیت دفاع ملی است. در میان آنها، نیترید گالیوم (GaN) یکی از نماینده‌ترین مواد نیمه‌هادی نسل سوم به عنوان یک ماده نیمه‌هادی با شکاف باند وسیع با شکاف باند 3.4eV است.
در تاریخ ۳ جولای، چین صادرات اقلام مرتبط با گالیوم و ژرمانیوم را محدود کرد، که این یک تعدیل سیاستی مهم بر اساس ویژگی مهم گالیوم، یک فلز نادر، به عنوان "دانه جدید صنعت نیمه‌هادی" و مزایای کاربرد گسترده آن در مواد نیمه‌هادی، انرژی‌های نو و سایر زمینه‌ها است. با توجه به این تغییر سیاست، این مقاله نیترید گالیوم را از جنبه‌های فناوری و چالش‌های آماده‌سازی، نقاط رشد جدید در آینده و الگوی رقابت مورد بحث و تجزیه و تحلیل قرار خواهد داد.
مقدمه‌ای کوتاه:
نیترید گالیوم نوعی ماده نیمه‌هادی مصنوعی است که نماینده‌ای معمول از نسل سوم مواد نیمه‌هادی محسوب می‌شود. در مقایسه با مواد سیلیکونی سنتی، نیترید گالیوم (GaN) مزایایی از جمله شکاف نواری بزرگ، میدان الکتریکی شکست قوی، مقاومت الکتریکی کم، تحرک الکترونی بالا، راندمان تبدیل بالا، رسانایی حرارتی بالا و تلفات کم را دارد.
تک بلور نیترید گالیوم نسل جدیدی از مواد نیمه‌هادی با عملکرد عالی است که می‌تواند به طور گسترده در ارتباطات، رادار، لوازم الکترونیکی مصرفی، لوازم الکترونیکی خودرو، انرژی برق، پردازش لیزر صنعتی، ابزار دقیق و سایر زمینه‌ها مورد استفاده قرار گیرد، بنابراین توسعه و تولید انبوه آن مورد توجه کشورها و صنایع در سراسر جهان است.
کاربرد GaN
ایستگاه پایه ارتباطی 1--5G
زیرساخت‌های ارتباطی بی‌سیم، حوزه اصلی کاربرد دستگاه‌های RF نیترید گالیوم است که ۵۰٪ از کاربردها را تشکیل می‌دهد.
۲--منبع تغذیه بالا
ویژگی "ارتفاع دوگانه" گالیوم نیترید (GaN) پتانسیل نفوذ بالایی در دستگاه‌های الکترونیکی مصرفی با کارایی بالا دارد که می‌تواند الزامات شارژ سریع و سناریوهای محافظت از شارژ را برآورده کند.
۳--خودروی انرژی نو
از دیدگاه کاربرد عملی، دستگاه‌های نیمه‌هادی نسل سوم فعلی که در خودروها استفاده می‌شوند، عمدتاً دستگاه‌های کاربید سیلیکون هستند، اما مواد نیترید گالیوم مناسبی وجود دارند که می‌توانند گواهینامه تنظیم ماژول‌های دستگاه قدرت خودرو را با موفقیت پشت سر بگذارند، یا سایر روش‌های بسته‌بندی مناسب، همچنان توسط کل کارخانه و تولیدکنندگان OEM پذیرفته می‌شوند.
۴--مرکز داده
نیمه‌هادی‌های قدرت GaN عمدتاً در واحدهای منبع تغذیه PSU در مراکز داده استفاده می‌شوند.
به طور خلاصه، با ظهور کاربردهای جدید در صنایع پایین‌دستی و پیشرفت‌های مداوم در فناوری آماده‌سازی زیرلایه گالیوم نیترید، انتظار می‌رود حجم تولید دستگاه‌های GaN همچنان افزایش یابد و به یکی از فناوری‌های کلیدی برای کاهش هزینه و بهره‌وری و توسعه پایدار سبز تبدیل شود.
زمان ارسال: ۲۷ ژوئیه ۲۰۲۳