GaN發(fā)展勢(shì)頭迅猛 提前達(dá)到10億美元市場(chǎng)規(guī)模

雖然現(xiàn)在只是初期階段，但GaN卻為功率器件廠商及LED提供了非常大的可能性。在2009年以后，至少吸引了8800萬美元的資金（主要投向美國(guó)Transphorm公司）。使用GaN的器件能夠給消費(fèi)類電子產(chǎn)品、照明器具及IT（信息通信）設(shè)備帶來諸多優(yōu)點(diǎn)。其需求估計(jì)在2015年之前將達(dá)到3億美元，并且將比以前預(yù)想的時(shí)間更快達(dá)到10億美元規(guī)模。
在POL（point-of-load，負(fù)載點(diǎn)）器件、數(shù)據(jù)服務(wù)器及高性能通信服務(wù)器使用的50～250V高端電源領(lǐng)域，銷售GaN功率器件的美國(guó)國(guó)際整流器公司（International Rectifier，IR）和美國(guó)EPC公司的器件提供的效率之高，頗受客戶好評(píng)。在這一IT及消費(fèi)類電子產(chǎn)品領(lǐng)域，估計(jì)今后數(shù)年內(nèi)GaN器件的銷售額將持續(xù)占據(jù)50％以上的比例。

可開辟其他需求的用途方面，額定峰值電壓估計(jì)在1200V左右。雖說GaN器件可在價(jià)格較低的硅基板上形成，但同樣可在高溫下工作的、具有高電子遷移率的SiC（碳化硅）這一競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手也不容忽視。雖然GaN的成本最多可比SiC低40％，但對(duì)于600V的GaN器件而言，在最初會(huì)帶來很大影響的太陽能逆變器市場(chǎng)上，必須要戰(zhàn)勝已普及的SiC。如果能戰(zhàn)勝SiC的話，600V的GaN器件便有望在太陽能發(fā)電逆變器市場(chǎng)上扮演重要角色，延續(xù)其在UPS（不間斷電源）及純電動(dòng)汽車（EV）市場(chǎng)的發(fā)展氣勢(shì)。

Transphorm首先與制造微逆變器的美國(guó)Enphase Energy公司通過名為“US Department of Energy-backed program”的項(xiàng)目展開了合作。另外，Transphorm還是最受關(guān)注的GaN相關(guān)投資對(duì)象，2009年以后從風(fēng)險(xiǎn)基金獲得了共計(jì)6300萬美元的資金。

大廠商也紛紛涉足

外延晶圓廠商比利時(shí)EpiGaN公司（或德國(guó)AZZURRO Semiconductors公司）、無廠商器件廠商加拿大GaN Systems公司、IC和部件供應(yīng)商（收購(gòu)了美國(guó)Velox Semiconductors公司的）美國(guó)Power Integrations公司已開始與德國(guó)英飛凌（Infineon）、韓國(guó)LG電子、荷蘭恩智浦（NXP）、瑞士意法半導(dǎo)體（STMicroelectronics）、松下、古河電工、韓國(guó)三星電子（Samsung Electronics）等大廠商展開合作。

盡管這些企業(yè)在GaN功率器件的潛在能力方面擁有充分的自信，但同時(shí)也面臨著自己的產(chǎn)品如何被認(rèn)可的課題，估計(jì)要花費(fèi)大量時(shí)間才能使銷售額實(shí)現(xiàn)最大限度的增長(zhǎng)。在實(shí)用化階段，只有少數(shù)器件能夠高價(jià)暢銷，但隨著大量生產(chǎn)，價(jià)格遲早會(huì)降至商用水平。同理，目前的價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于數(shù)年后的硅基GaN外延晶圓也是如此。

生產(chǎn)成本可能會(huì)隨著現(xiàn)行150mm晶圓的技術(shù)改進(jìn)，以及向200mm晶圓的過渡而下降。但最終完全取決于業(yè)務(wù)模式。國(guó)際整流器公司選擇完全整合的做法，而意法半導(dǎo)體及恩智浦恐怕不會(huì)自行生產(chǎn)外延晶圓，仍會(huì)像以前一樣購(gòu)買外延晶圓，只使用自己的CMOS工藝來生產(chǎn)。

掌握器件構(gòu)造關(guān)鍵的外延

GaN器件構(gòu)造會(huì)因是否采用整合手段而有所差異。IR和EPC通過采用逆向工程，使用了在Si基板上層疊的1μ～1.5μm厚的GaN外延層，而EpiGaN和AZZURRO提出了供應(yīng)5μ～7μm厚GaN層的方案，其中蘊(yùn)藏著徹底改變器件制造方法以及擊穿電壓的可能性。現(xiàn)在，為GaN功率器件用途采購(gòu)?fù)庋泳A的主要企業(yè)為GaN Systems、Nitek，以及BeMiTec等無廠企業(yè)。這些企業(yè)目前規(guī)模還較小，因此外延晶圓廠商在這一市場(chǎng)上能否獲得成功還不得而知。

2013年市場(chǎng)將全面擴(kuò)大

IR和EPC已在銷售GaN產(chǎn)品，在實(shí)用化上走在了最前面。不過，他們的產(chǎn)品尚未完全得到認(rèn)可，銷售額還很低。EPC通過美國(guó)DigiKey公司的網(wǎng)店來銷售，銷量難以推斷，恐怕收益只有30萬美元左右。

2011年GaN器件普通市場(chǎng)的規(guī)模約為250萬美元。2012年估計(jì)至少會(huì)有兩家以上的大企業(yè)以及一家或兩家新進(jìn)企業(yè)開始大量生產(chǎn)。Yole Développement預(yù)測(cè)2012年GaN器件的市場(chǎng)規(guī)模有望超過1300萬美元，但市場(chǎng)估計(jì)要等到2013年才會(huì)真正啟動(dòng)，預(yù)計(jì)會(huì)有高達(dá)5000萬美元的市場(chǎng)需求。

勢(shì)頭迅猛的硅基GaN LED

硅基GaN技術(shù)正在走向普及，采用同樣構(gòu)造的功率器件也會(huì)越來越多。與功率電子領(lǐng)域相比，LED領(lǐng)域已導(dǎo)入GaN技術(shù)，因此實(shí)用化所花費(fèi)的時(shí)間會(huì)更短。