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白菜價,主要是解決了GaN-on-Si(氮化镓-on-矽)生長工藝和技術;否則不可能用在快充產品上;科技是生產力

(2025-07-04 19:25:46) 下一個

GaN-on-Si(氮化镓-on-矽) 是指將 GaN(氮化镓)薄膜生長在 Si(矽)基底上。這項技術結合了 GaN 的電性能優勢矽的低成本、高成熟度的製造平台,是當前推動 GaN 大規模商業化的關鍵路徑之一,尤其在電源、5G、快充等應用中尤為重要。


???? GaN-on-Si 的優勢

類別 優勢說明
成本 矽基片便宜,尺寸大(可達8英寸、12英寸),比 GaN-on-SiC 或 GaN-on-sapphire 成本低 3~10 倍
工藝兼容性 可與現有 CMOS 工藝兼容,有利於與矽IC係統集成
大尺寸晶圓 易於擴產、提高良率、適合自動化量產
熱性能 Si 導熱性較好(150 W/mK),比藍寶石強,但低於 SiC
應用廣泛 快充、電源轉換器、電動汽車、數據中心、服務器等領域廣泛應用

???? GaN-on-Si vs 其他 GaN 襯底方案

指標 GaN-on-Si GaN-on-SiC(碳化矽) GaN-on-Sapphire(藍寶石)
成本 ★★★★★(最低) ★★★(高) ★★★★(中)
散熱性 ★★★★ ★★★★★(最優) ★★
工藝兼容性 ★★★★★ ★★ ★★
頻率/功率表現 中高 低中
主流應用 電源、快充、消費電子 高端RF(雷達、衛星)、軍用 早期照明/LED

???? 技術挑戰

雖然 GaN-on-Si 成本低,但也存在以下技術挑戰:

問題 說明
晶格失配 GaN 與 Si 晶格常數差異較大(17%),易產生應力和位錯,影響器件可靠性
熱膨脹係數不匹配 導致晶圓翹曲或裂片,需要複雜的緩衝層設計(如AlGaN緩衝層)
漏電控製 GaN-on-Si 容易出現柵極漏電,需要優化外延結構和終端處理
邊緣終端設計複雜 高壓器件要求更好的場控設計,避免擊穿或電擊穿通道
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