氮化鎵元件來襲，國內半導體企業卻有心無力？

隨著氮化鎵(GaN)不斷應用在二極體、場效電晶體(MOSFET)等元件上，不少業內專家直言，電力電子產業即將迎來技術的大革命。

氮化鎵雖然在成本上仍比傳統矽元件高出一大截，但其開關速度、切換損失等性能指標，也是矽元件難以望其項背的。

特別是近年來隨著氮化鎵廣泛被應用於手機快充、電源以及5G市場，氮化鎵即將引領半導體技術革命的呼聲越來越高。

有望於手機快充、5G市場起飛

當下，氮化鎵的主要應用市場是手機快充、電源產業。

近年來手機快充技術不斷發展，已成為智慧型手機標配，而促進其普及的重要推手便是氮化鎵組件。

德州儀器(TI)電源管理應用經理蕭進皇曾表示：「氮化鎵材料具有低Qg、Qoss與零Qrr的特性，能為高頻電源設計帶來效率提升、體積縮小與提升功率密度的優勢，因此在伺服器、通訊電源及便攜設備充電器等領域受到市場相當不錯的迴響，應用需求也越來越多。

」

為了縮短電池充電時間，縮小快充裝置，充電器製造商必須改用氮化鎵組件來實現產品設計。

據了解，氮化鎵製程已經吸引台積電等晶圓代工業者投入。

戴樂格(Dialog)便是與台積電合作，利用台積電標準化的650V矽上氮化鎵(GaN-On-Silicon)製程技術，針對消費性市場推出可大規模量產的解決方案。

此外，無線電通信也非常需要高性能的氮化鎵半導體組件。

在去年年底舉行的MACOM媒體見面會上，MACOM無線產品中心資深總監成鋼曾表示，MACOM推出的第四代的氮化鎵產品峰值效率達到70%，即是說如果讓中國現在所用的4G基站均採用氮化鎵而不是傳統的LDMOS，按照6毛錢一度電，7x24小時運營來計算，其可為運營商一年節省23億元電費，如果是效率更低的2G、3G成本將節約更多。

而對於正在落實中的5G通信，氮化鎵技術同樣起到了極大的推動作用。

5G移動通信將從人與人通信拓展到萬物互聯，預計2025年全球將產生1000億的連接，需求成長能力十分可觀。

但顯然5G技術的門檻相對更高，不僅需要超帶寬，更需要高速接入，低接入時延，低功耗和高可靠性以支持海量設備的互聯。

而氮化鎵器件擁有更高的功率密度、更高效率和更低功耗，剛好能夠滿足5G通信對於半導體元器件性能的要求。

國企有心無力?急需建立氮化鎵產業鏈

氮化鎵作為新一代元件，國內外企業都在積極布局。

雖然早在2000年我國便開始了以氮化鎵和碳化矽為代表的寬禁帶半導體電力電子器件的研發工作。

但我國氮化鎵核心材料、器件原始創新能力仍相對薄弱，目前氮化鎵方面的核心技術主要集中在國外企業手上。

目前國內在只有極少數的公司在氮化鎵有深入的研究，更別說具備氮化鎵晶片生產能力，其中華為、中興等巨頭都是選擇通過與MACOM形成戰略合作夥伴關係，並且只是將矽基氮化鎵產品應用於打造基站方面。

相對於氮化鎵的巨大潛力，國內企業似乎陷入了有心無力的僵局。

作為國內乃至全球為數不多的具備氮化鎵晶片生產能力的公司，蘇州納維科技總經理徐科認為氮化鎵的未來市場是一個數萬億美元的市場，但也指出國內更需要的是建立氮化鎵產業鏈，發展氮化鎵的產業鏈——在整個產業鏈中，國內在氮化鎵基底的器件研發和生產上仍然面臨斷層。

總的來說，在手機快充的需求帶動與5G通信的落實效應下，氮化鎵組件的市場前景十分廣闊，相信經濟規模很快就會出現。

在這個機遇時刻，企業要加快布局，不僅要加強研發，推出相關氮化鎵組件產品，更要對重要應用市場——手機快充、5G通信、電源等加大投資力度，建立起產業鏈，同時形成以氮化鎵為依靠的半導體產業體系。

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