一位科學家的創業自述：曾為世界節省15%的電量，如今找到矽的替代物

Alexander Lidow是宜普電源轉換公司（EPC)執行長兼共同創始人。

這位在40年前成為博士的科學家曾為世界節省了15%電量，如今他正繼續自己的創新之旅，為人類找到了矽的全新替代材料。

以下是他以第一人稱寫就的創業自述，向我們講述了這段不為人知的探索歷程。

我父親常常教導我：一個人的真正價值，是通過他對社會所作出的貢獻來衡量的。

1975年我進入研究生院學習，那時我的興趣在半導體領域，並且認為我對社會最大的貢獻，就是找到可以替代矽的半導體材料。

我的研究生畢業課題從圍繞砷化鎵展開，但是直到在1977年獲得博士學位後，我才發現，作為一種半導體材料，砷化鎵受其基本材料特性所影響，它的應用前景非常有限，於是我轉而專注於研究如何製造出更好的矽基器件。

其後，我和研究院的同事湯姆·赫爾曼一同加入了國際整流器公司。

公司安排我們開發一種性能更高的雙極型電晶體，可用於高頻開關應用，例如電腦的電源。

湯姆和我決定專注於研究如何利用金屬氧化物半導體（MOS）製造出功率場效應電晶體（FET），而非雙極型電晶體。

事實證明我們是成功的。

我和湯姆取得這些MOSFET器件及其背後技術的專利權。

功率金屬氧化物半導體場效應電晶體（MOSFET）最終成為了目前300億美元市場規模的電源轉換核心技術，而我們的專利權也為公司帶來了將近10億美元的專利權費。

功率MOSFET技術為全世界節約了至少15%的用電量。

Alexander Lidow

後來，我從研發部門轉到製造部門，並在之後的18年里，擔任國際整流器公司的CEO。

然而，我一直還是希望尋找到一種可以替代矽材料的全新半導體材料。

隨後雖然基於MOSFET的電源轉換集成電路的業務達數十億美元，但在本世紀初，我們意識到於功率轉換領域，矽器件已經達到它的性能極限。

1999年，日本的研究人員成功在標準矽晶圓上生成氮化鎵層，這種組合似乎克服了砷化鎵的許多局限性。

氮化鎵材料比矽優勝6,000倍，且更加堅固耐用，因此可以使用標準的製造矽器件的設備，這樣，生產氮化鎵薄層不會增加太多工藝成本，實現了性能更高並且成本更低的器件，看起來就是一項成功的公式。

2007年，我創立了宜普電源轉換公司（EPC），旨在製造比日益老化的等效矽基器件性能更高、價格更低廉的功率轉換器件。

國際整流器公司的工作經驗告訴我，僅性能更優還不夠，產品必須要兼具高性能和低價格，才能說服客戶轉用你的器件。

後來，我在台灣找到了黃民奇和他的妻子Sue Lin，大家成為合作夥伴。

他們利用在台灣的矽晶圓代工廠——漢磊科技公司來製造 我們的氮化鎵晶圓，從而大大降低了成本。

我們使用製造大量的矽器件並完全折舊的工廠來生產我們的器件，這樣，並不需要建設全新的工廠。

2010年3月，我們成功把氮化鎵場效應電晶體推出市場。

我們也實現了使命，製造比矽器件具備更高性能和更低成本的產品。

氮化鎵材料的發展還是剛剛起步，代表我們可以繼續將氮化鎵產品升級兩個數量級，而且我們已經拓展至製造氮化鎵集成電路，進一步提高氮化鎵器件的性能和成本優勢。

起初，客戶對這種新產品持懷疑態度。

他們不確定氮化鎵器件是否可靠。

他們也不知道EPC這樣一家小型創業公司是否能夠持續營業，以支持客戶的需求。

而且他們覺得矽器件用起來也還不錯。

但是，由於氮化鎵器件的性能更高，於是很多矽技術無法支持的設計中，客戶主動找到我們。

最早採用我們eGaN®產品的技術包括用於自動駕駛汽車的LiDAR技術、4G/LTE基站的包絡跟蹤、用於工業、醫療和消費者應用領域的無線電源、伺服器和電信設備所使用的超高效電源等。

Alex曾被選為推動全自動駕駛汽車發展的最具影響力的60位人員之一

從推出一個產品到廣泛被採納需要花多年時間，但是很多公司未能度過這段時間而停業。

在這個「死亡之谷」的期間，需要持續的資金支持，我們也要不斷傾聽並滿足客戶的需求。

客戶的需求讓我們持續完善我們的技術、替最終應用增值。

此外，也必需維持謹慎支出，這樣，花一塊錢可以發揮更大的功效。

我相信我們目前已經走出了「死亡之谷」。

我們的成長非常迅速，因為客戶已經從最初詢問「氮化鎵是什麼」，到「為什麼選擇氮化鎵」，到「如何使用氮化鎵」，最後到「為什麼我現在才開始用！」

我也相信我們已經找到了矽材料的繼承者。

雖然還需要幾年時間，但氮化鎵材料勢將取代目前規模約為750億美元的矽器件市場。

此外，氮化鎵也在催生新的市場，例如用於自動駕駛汽車的LiDAR市場和無線充電技術，它們為電源轉換應用的終端市場注入了新的活力。

可以對不同設備進行無線充電的桌面

挑戰是恆常的。

我們目前面臨的挑戰變成了如何管理增長。

幸運的是，我在國際整流器公司工作的30年讓我獲得很多寶貴的經驗，在此期間，MOSFET從零開始，至每六周生產10億個元件，讓我現在可以學以致用，明白質量系統、客戶服務、供應鏈管理以及會計制度都需要在產量增長前就配備到位。

員工也需要不斷接受培訓，從而與公司一同成長。

最後，為保持公司的領導地位，就必需持續並積極進行研發。

終端客戶用了10年時間才普遍採納我們的氮化鎵技術，還需要此後的5年時間在全新應用中取代矽基器件的市場。

這是件非常有趣的事！

作者：Alexander Lidow（宜普電源轉換公司（EPC)執行長兼共同創始人）