氮化鎵核心技術是什麼

① 更高效的快充，氮化鎵充電器比普通快充有哪些優勢

雖然近些年來，充電器的發展很快，最大的充電速率已經突破了100W，但是充電速度提高的同時，充電器的體積和重量也在不斷地增加。所以這必將是限制充電器發展的首要因素。不過前不久在小米10發布會上亮相的氮化鎵充電器給我們帶來了曙光。氮化鎵充電器充滿了優勢。

目前氮化鎵充電器還不是很成熟，所以價格還比較貴，叢納逗這幾乎可以說是氮化鎵充電器的唯一缺點了。但是相信隨著技術的發展，氮化鎵充電器很快就會得到普及的。

② 氮化鎵成「十四五規劃」重點項目，16家晶元原廠曝光

從2018年開始，多款基於氮化鎵技術開發的快充充電器相繼量產，氮化鎵也正式開啟了在消費類電源領域商用。

近日，氮化鎵半埋伏導體材料被正式寫入「十四五規劃」中，這就意味著氮化鎵產業將在未來的發展中獲得國家層面的大力扶持，前景十分值得期待。

氮化鎵（gallium nitride，GaN）屬於第三代半導體材料，其運行速度比傳統硅（Si）技術加快了二十倍，並且能夠實現高出三倍的功率，用於尖端快速充電器產品時，可以實現遠遠超過現有產品的性能，在尺寸相同的情況下，輸出功率提高了三倍。

氮化鎵新技術應用領域廣闊，覆蓋5G通信、人工梁液返智能、自動駕駛、數據中心、快充等等，這其中快充市場發展最為迅猛，成為先進技術普惠大眾的一個標桿應用，可謂是人人都能享受到新技術從實驗室走向市場的便利；而快充出貨量、需求量龐大，也反哺了氮化鎵技術的不斷迭代。快充與氮化鎵，堪稱天生一對。

憑借優秀的性能，兩年來氮化鎵技術在快充電源方面的發展一路突飛猛進，普及速度十分快，獲得越來越來越多品牌客戶和消費者的認可。而作為氮化鎵快充的核心器件，GaN功率晶元也一直都是大家關注的焦點。

充電頭網通過長期跟蹤調研了解到，近兩年時間里，業內GaN功率晶元供應商也從起初的一兩家迅速增長至十橡飢余家。今天這篇文章就是帶大家詳細的了解一下當前快充領域的氮化鎵功率晶元領域的主要玩家。

眾多廠商入局氮化鎵功率器件

面對日益增長的快充市場，全球范圍內已有納微、PI、英諾賽科、英飛凌、意法半導體、Texas Instruments、GaNsystems、艾科微、聚能創芯、東科半導體、氮矽 科技 、鎵未來、量芯微、Transphorm、能華、芯冠 科技 等16家氮化鎵功率晶元供應商。

值得一提的是，英諾賽科蘇州第三代半導體基地在去年9月舉行設備搬入儀式。這意味著英諾賽科蘇州第三代半導體基地開始由廠房建設階段進入量產准備階段，標志著全球最大氮化鎵工廠正式建設完成，同時也預示中國功率半導體步入一個嶄新時代。

充電頭網通過整理了解到，目前市面上合封氮化鎵晶元可分為以下四種類型：

控制器+驅動器+GaN：這種方式以老牌電源晶元品牌PI為代表，其基於InSOP-24D封裝，推出了十餘款合封主控、氮化鎵功率器件、同步整流控制器等的高集成氮化鎵晶元，PowiGaN晶元獲眾多品牌青睞，成為了合封氮化鎵快充晶元領域的領導者。

此外在本土供應商中，東科半導體率先推出兩款合封氮化鎵功率器件的主控晶元DKG045Q和DKG065Q， 對應的最大輸出功率分別為45W和65W。這兩款晶元在節約系統成本，加速產品上市方面均有著巨大的優勢，並有望在2021年量產。

驅動器+GaN：這種合封的氮化鎵功率晶元以納微半導體為主要代表，其為業界首家推出內置驅動氮化鎵功率晶元的廠商，憑借精簡的外圍設計，獲得廣大工程師及電源廠商青睞，在2020年底，達成晶元出貨量突破1300萬顆的好成績。

驅動器+2*GaN：合封兩顆氮化鎵功率器件以及驅動器的雙管半橋產品，其集成度較傳統的氮化鎵功率器件更高。這類產品應用於ACF架構，以及LLC架構的氮化鎵快充產品中，可以實現更加精簡的外圍設計。目前納微半導體、英飛凌、意法半導體等廠商在這類合封氮化鎵晶元方面均有布局。

驅動器+保護+GaN：納微半導體近期推出了新一代氮化鎵功率晶元NV6128，集成GaN FET、驅動器和邏輯保護器件。將保護電路也加入氮化鎵器件中，通過整合開關管和邏輯電路，可得到更低的寄生參數以及更短的響應時間。該晶元可以實現數字輸入，功率輸出高性能，電源工程師可基於此設計出更快更小更高速的電源。

氮化鎵晶元品牌盤點

以下排名不分先後，僅按照品牌首字母排序，方便讀者查閱。

ARK艾科微

艾科微電子專注於高功率密度整體方案開發, 並以解決高功率密度電源系統帶來的痛點與瓶頸為使命, 核心團隊具備超過 20 年專業經驗於功率半導體產業, 我們透過不斷的創新及前瞻的系統架構並深入結合功率器件及高效能封裝, 來實現高品質、高效能與純凈的電源系統，以滿足市場對未來的需求。

艾科微在AC/DC 快充方案上不僅推出原副邊晶元, 另有自主的開發MOSFET功率器件。伴隨各種應用上電子產品針對高功率密度之強烈需求，我們承諾持續投資、創新、研發並一同與我們的合作夥伴引領市場、開創未來。

Cohenius聚能創芯

青島聚能創芯微電子有限公司成立於2018年7月，公司坐落於青島國際創新園區，主要從事第三代半導體硅基氮化鎵（GaN）的研發、設計、生產和銷售，專注於為業界提供高性能、低成本的GaN功率器件產品和技術解決方案。

聚能創芯掌握業界領先的GaN功率器件與應用設計技術，致力於整合業界優勢資源，打造GaN器件開發與應用生態系統，為PD快充、智能家電、雲計算、5G通訊等提供國產化核心元器件支持。

背靠上市公司賽微電子（300456）與知名投資基金支持，聚能創芯建立了業界領先的管理和技術團隊。在產品研發與量產過程中，始終堅持高品質與高可靠性的要求。在得到合作夥伴廣泛認同的同時，逐步成為第三代半導體領域的國際知名企業。

在消費類電源領域，聚能創芯面向快充應用國產化GaN材料和器件技術解決方案，並基於現有的氮化鎵功率器件推出全新65W、100W、120W氮化鎵快充參考設計。

Corenergy能華

江蘇能華微電子 科技 發展有限公司是由留美歸國博士於2010年創建。團隊匯集了眾多海內外的專業人才，是一家專業設計、研發、生產、製造和銷售高性能氮化鎵外延、晶圓、器件及模塊的高 科技 公司。

氮化鎵（GaN）是新一代復合半導體的代表，江蘇能華已建立了GaN功率器件生產線。項目計劃總投資50個億，分期投資。預計第一期投資超10個億。公司於2017年搬入張家港國家再製造產業園，新廠房佔地3萬平方，擁有萬級、千級以及百級的無塵車間，並配備有先進的生產設備以及專業的技術人員。

DANXI氮矽 科技

成都氮矽 科技 有限公司是一家專注於第三代半導體氮化鎵功率器件與IC研發的 科技 型公司，專注於氮化鎵功率器件及其驅動晶元的設計研發、銷售及方案提供，公司兩位創始人均擁有超過5年的氮化鎵領域相關研發經驗。

氮矽 科技 於2020年3月發布國內首款氮化鎵超高速驅動器DX1001，同年4月推出國內多款量產級別的650V氮化鎵功率晶元DX6515/6510/6508，搭配該公司的驅動晶元，進軍PD快充行業。

值得一提的是，氮矽 科技 還推出了業內最小尺寸、最強散熱能力的650V/160mΩ氮化鎵晶體管，引領氮化鎵產業革命。基於現有的氮化鎵功率器件，氮矽 科技 推出4套國產GaN快充參考設計，豐富快充電源工程師的產品選型需求。

DONGKE東科

安徽省東科半導體有限公司於2009年成立，總部位於安徽省馬鞍山市，主要從事開關電源晶元、同步整流晶元、BUCK電路電源晶元等產品研發、生產和銷售；並成立深圳及無錫全資子公司和印度公司，負責全球市場銷售及技術支持。

東科半導體在北京、青島、無錫、深圳多地成立研發中心，多名海歸博士主持研發 探索 ，在安徽馬鞍山擁有2萬平方米的封裝車間和品質實驗室，擁有DIP-8/SOP-8/SM-7/SM-10/TO-220等多種產品封裝能力；在東科半導體總部成立的馬鞍山集成電路國家實驗室，具備對晶元進行開封、失效分析、中測、劃片、高低溫測試等多種分析能力，為公司產品品質和供貨提供可靠保障。

針對快充領域的應用，東科半導體推出了業界首顆合封氮化鎵功率器件的電源晶元，成為了國產氮化鎵快充發展史上的里程碑。

GaN system氮化鎵系統公司

GaN Systems於2008年成立於加拿大首都渥太華，創始人是前北電的資深功率半導體專家。公司專注於增強型氮化鎵功率器件的開發，提供高性能、高可靠性的增強型硅基GaN HEMT功率器件。

GaN Systems擁有專利的GaN晶元設計，GaNPx 晶元級封裝技術和市場上最全的650V和 100V產品系列，涵蓋了從小功率消費電子到幾十kW以上工業級電源應用。

GaN Systems採用無晶圓廠模式，與世界級代工廠和供應鏈合作。產品自2014年開始量產以來，在全球范圍服務超過2000家客戶。在中日韓和北美及歐洲設有銷售分公司和應用支持。據了解，目前GaN Systems的氮化鎵功率晶元已經進入飛利浦快充供應鏈。

GaNext鎵未來

珠海鎵未來 科技 有限公司成立於2020年10月，公司致力於第三代半導體GaN-on-Si器件技術創新和領先。通過高起點、強隊伍等，實現GaN技術的國產化，推動GaN器件的技術的*，並且通過電源系統的創新設計，實現能源的綠色、高效利用。

公司創始團隊由3位資深GaN-on-Si技術/產業專家構成，以深港微電子學院於洪宇教授和美國知名氮化鎵公司研發VP領銜，前華為GaN產業共同創始人加盟，構建了完整的技術、製造、市場的鐵三角，厚積薄發。通過成熟領先的產品，推動GaN技術國產化，依託中國巨大電源應用市場和國家第三代半導體產業政策的支持，向氮化鎵產業頂峰進軍，助力國家第三代半導體產業目標的突破。

GaNPower量芯微

蘇州量芯微半導體有限公司是加拿大GaNPower International Inc.在中國注冊成立的公司。GaNPower於2015年在加拿大成立，總部位於加拿大溫哥華市。GaNPower是全球氮化鎵功率器件行業的知名公司，目前產品主要為涵蓋不同電流等級及封裝形式的增強型氮化鎵功率器件及氮化鎵基電力電子先進應用解決方案。

蘇州量芯微半導體公於2019年榮獲蘇州工業園區第十三屆金雞湖 科技 領軍人才稱號；《氮化鎵功率器件及相關產業化應用》被列為政府重點扶持項目。公司的氮化鎵功率器件產品榮獲行業權威大獎：2020年ASPENCORE中國IC設計成就獎之年度功率器件獎。公司目前擁有40項美國和中國的專利及申請。

據悉，量芯微半導體已經推出650V氮化鎵功率器件，適用於45W-300W快充。

Innoscience英諾賽科

英諾賽科 科技 有限公司成立於2015年12月，國家級高新技術企業，致力於研發和生產8英寸硅基氮化鎵功率器件與射頻器件；英諾賽科是全球最大的氮化鎵功率器件IDM 企業之一， 擁有氮化鎵領域經驗最豐富的團隊、先進的8英寸機台設備、加上系統的研發品控分析能力，造就英諾賽科氮化鎵產品一流品質和性能的市場競爭優勢。

自從2017年建立全球首條8英寸增強型硅基氮化鎵功率器件量產線以來， 目前英諾賽科已經發布和銷售多款650V以下的氮化鎵功率器件，產品的各項性能指標均達到國際先進水平，能廣泛應用於多個新興領域， 如快充、5G 通信、人工智慧、自動駕駛、數據中心等等。

目前，英諾賽科已經建成了全球最大的氮化鎵工廠，在USB PD氮化鎵快充市場，英諾賽科650V高壓氮化鎵功率器件已經在努比亞、魅族、MOMAX、ROCK等眾多知名品牌產品中得到應用，並在近期推出第二代InnoGaN產品，性能較上一代有顯著提升。

此外，英諾賽科還推出了多款低壓GaN功率器件，適用於同步整流、DC-DC電壓轉換以及激光雷達等領域。在全球市場中，英諾賽科是少有具備氮化鎵高壓、低壓全品類產品線的IDM晶元原廠。

infineon英飛凌

英飛凌 科技 股份公司是全球領先的半導體 科技 公司，我們讓人們的生活更加便利、安全和環保。英飛凌的微電子產品和解決方案將帶您通往美好的未來。2020財年（截止9月30日），公司的銷售額達85億歐元，在全球范圍內擁有約46,700名員工。2020年4月，英飛凌正式完成了對賽普拉斯半導體公司的收購，成功躋身全球十大半導體製造商之一。

英飛凌電源與感測系統事業部提供應用廣泛的電源、連接、射頻（RF）及感測技術，讓充電設備、電動工具、照明系統在變得更小、更輕便的同時，還能提升能效。新一代的硅基/寬禁帶半導體解決方案（碳化硅/氮化鎵）將為5G、大數據及可再生能源應用，帶來前所未有的突出性能和可靠性。

高精度XENSIV 感測器解決方案為物聯網設備賦予了人類的感官功能，讓這些設備能夠感知周遭的環境，並做出「本能」反應。音頻放大器產品擴充了電源與感測系統事業部的產品線，讓智能音箱及其它音頻應用設備能夠提供卓越的音質體驗。

Navitas納微

納微半導體是全球領先氮化鎵功率IC公司，成立於2014年，總部位於愛爾蘭，擁有一支強大且不斷壯大的功率半導體行業專家團隊，在材料、器件、應用、系統、設計和市場營銷方面，擁有行業領先的豐富經驗，公司創始者擁有320多項專利。

GaNFast功率IC將GaN功率（FET）與驅動，控制和保護集成在一起，可為移動、消費電子、企業、電動交通和新能源市場提供更快的充電，更高的功率密度和更強大的節能效果。納微在GaN器件、晶元設計、封裝、應用和系統的所有方面已發布和正在申請的專利超過120項，已完成生產並成功交付了超過1300萬顆GaNFast氮化鎵功率IC，產品質量和出貨量全球領先。

近期，納微半導體也推出了最新一代氮化鎵功率晶元NV6128，內置驅動和保護功能，適用於大功率快充產品。憑借優異的產品性能，納微半導體已經成為小米、OPPO、聯想、戴爾、LG等眾多知名品牌的氮化鎵晶元供應商，基於GaNFast晶元開發的產品多達百餘款。

PI

Power Integrations 是一家專注於高壓電源管理及控制領域的高性能電子元器件及電源方案的供應商，總部位於美國矽谷。

PI所推出的集成電路和二極體為包括移動設備、家電、智能電表、LED燈以及工業應用的眾多電子產品設計出小巧緊湊的高能效AC-DC電源。SCALE 門極驅動器可提高大功率應用的效率、可靠性和成本效益，其應用領域包括工業電機、太陽能和風能系統、電動 汽車 和高壓直流輸電等。

自1998年問世以來，Power Integrations的EcoSmart 節能技術已節省了數十億美元的能耗，避免了數以百萬噸的碳排放。由於產品對環境保護的作用，Power Integrations的股票已被歸入到由Cleantech Group LLC及Clean Edge贊助的環保技術股票指數下。

充電頭網拆解了解到，PI的氮化鎵晶元已被小米、OPPO、ANKER、綠聯、belkin等多個品牌的快充產品採用。此外，PI還推出了全新的MinE-CAP IC，用於快充充電器時，體積可縮小40％。

ST意法半導體

意法半導體（STMicroelectronics; ST）是全球領先的半導體公司，提供與日常生活息息相關的智能的、高能效的產品及解決方案。意法半導體的產品無處不在，致力於與客戶共同努力實現智能駕駛、智能工廠、智慧城市和智能家居，以及下一代移動和物聯網產品。享受 科技 、享受生活，意法半導體主張 科技 引領智能生活（life.augmented）的理念。意法半導體2018年凈收入96.6億美元，在全球擁有10萬余客戶。

目前，ST意法半導體推出了一款GaN半橋器件，內置驅動器和兩顆氮化鎵，並基於該晶元推出了一套推出65W氮化鎵快充參考設計。

Texas Instruments德州儀器

德州儀器 （Texas Instruments）是全球領先的半導體公司，致力於設計、製造、測試和銷售模擬和嵌入式處理晶元。數十年來，TI一直在不斷取得進展，推出的80000多種產品可幫助約100000名客戶高效地管理電源、准確地感應和傳輸數據並在其設計中提供核心控制或處理，從而打入工業、 汽車 、個人電子產品、通信設備和企業系統等市場。

2020年11月10日，德州儀器推出了650V和600V兩款氮化鎵功率器件，進一步豐富拓展了其高壓電源管理產品線。與現有解決方案相比，新的GaN FET系列採用快速切換的2.2 MHz集成柵極驅動器，可幫助工程師提供兩倍的功率密度和高達99％的效率，並將電源磁性器件的尺寸減少59％。

Transphorm

Transphorm公司致力於設計、製造和銷售用於高壓電源轉換應用的高性能、高可靠性的氮化鎵（GaN）半導體功率器件。Transphorm持有數量極為龐大的知識產權組合，在全球已獲准和等待審批的專利超過1000多項 ，是業界率先生產經JEDEC和AEC-Q101認證的GaN FET的IDM企業之一。

得益於垂直整合的業務模式，Transphorm公司能夠在產品和技術開發的每一個階段進行創新——包括設計、製造、器件和應用支持。充電頭網拆解了解到，此前ROMOSS推出的一款65W氮化鎵充電器內置的正式Transphorm公司的GaN器件。

XINGUAN芯冠 科技

大連芯冠 科技 有限公司是全球領先的第三代半導體氮化鎵外延及器件製造商，致力於硅基氮化鎵外延與功率器件的研發、設計、生產和推廣，擁有先進的外延材料與功率器件生產線，提供650V全規格的功率器件產品，電源功率的應用覆蓋幾十瓦到幾千瓦范圍。廣泛應用於消費類電子（快充、大功率適配器等）、工業電子與 汽車 電子等領域。

芯冠氮化鎵功率器件的特點是兼容標准MOS驅動，應用設計簡單；抗擊穿電壓高達1500V以上，使用安心。

充電頭網總結

從三年前GaN技術開始在消費類電源領域商用，到如今市售GaN快充已經多達數百款，市場發展速度可謂是突飛猛進。這一方面是藉助各大手機、筆電廠商陸續入局的產生的品牌影效應，另一方面也離不開氮化鎵快充生態的日趨完善。

就充電頭網本次不完全統計，已經布局快充市場的氮化鎵晶元供應商已經多達16家，方案多達數百款；並且涵蓋了多樣化的封裝方式，完全可以滿足當前快充電源市場對核心器件的選型需求。

相信隨著國家十四五規劃對氮化鎵產業的大力扶持，入局氮化鎵功率晶元的廠商數量將越來越多。不僅產品類型將會的得到進一步完善，更重要的是當氮化鎵產業呈現規模化發展後，電源廠商開發氮化鎵快充的成本將會得到優化；而氮化鎵功率晶元也將成為越來越多高性能快充電源產品的首選。

③ 氮化鎵（GaN）手機快充方案

氮化鎵（GaN）手機快充搜稿方案

氮化鎵（GaN）是一種高電子遷移率晶體管(HEMT)，意味著GaN器件的臨界電場強度大於硅。對於相同的片上電阻和擊穿電壓，GaN的尺寸更小。GaN還具有極快的開關速度和優異的反向恢復性能。

一、氮化鎵（GaN）器件介紹：

GaN器件分為兩種類型：

耗盡型：耗盡型GaN晶體管常態下是導通的，為了使它截止必須在源漏之間加一個負電壓。

增強型：增強型GaN晶體管常態下是截止的，為了使它導通必須在源漏之間加一個正電壓。

GaN VS MOSFET：

他們的關鍵參數都是導通電阻和擊穿電壓。GaN的導通電阻非常低，這使得靜態功耗顯著降低，提高了效率。GaN FET的結構使其輸入電容非常低，提高了開關速度世搏孝。意味著GaN具有更高的效率，並可以使用更少的電磁學和被動元件。

二、手機快充介紹：

能在極短的時間內（0.5-1Hr）使手機電池達到或接近完全充電狀態的一種充電方法。

實現手機快速充電方法：

1.電壓不變，提高電流；

2.電流不變，提升電壓；

3.電壓、電流均提高。

手機快速充電技術目前分為「高壓小電流快充」和「低壓大電流快充」兩種方案。VOOC閃充和Dash閃充屬於後者「低壓大電流快速充電」。快速充電對手機電池的壽命沒有影響，現在的電池都可以承受大電流。

三、氮化鎵（GaN）快充：

氮化鎵（GaN）快充在已有的快充技術上通過改用氮化鎵（GaN）核心器件，將手機快速充電器做到功率更大、體積更小、充電速度更快。

氮化鎵（GaN）快充方案包含兩個部分，充電器部分和電源管理部分

充電器部分：充電管理晶元根據鋰電池充電過程的各個階段的電器特性，向充電器發出指令，通知充電器改變充電電壓和電流，而充電器接收到來自充電管理系統的需求，實時調整充電器的輸出參數，配合充電管理系統實現快速充電。

電源管理部分：相應的晶元置於移動智能終端內，有獨立的電源管理晶元，也有的直接集成在手機套片中，電源管理晶元對鋰電池的整個充電過程實施管理和監控，包含了復雜的處理演算法，鋰電池充銀悶電包括幾個階段：預充階段、恆流充電階段，恆壓充電階段、涓流充電階段。

④ 氮化鎵充電器到底是什麼

氮化鎵的化學名稱是GaN，氮化鎵充電器是一種新的充電科技設備。採用氮化鎵做材料的充電器，可以擁有更大功率更小體積。氮化鎵充電器能使同等功率下體積更小，同等體積下功率更大。

簡單來說，氮化鎵就是第三代半導體核心材料。

氮化鎵充電器詳細解釋：

1、氮化鎵充電器等新技術有望大幅改進電源管理、發電和功率輸出的諸多方面，它具有禁帶寬度大、熱導率高、耐高溫、抗輻射、耐酸鹼、高強度和高硬度等特性。

2、氮化鎵是一種可以代替硅、鍺的新型半導體材料，由它製成的氮化鎵開關管開關頻率大幅度提高，損耗卻更小。這樣充電器就能夠使用體積更小的變壓器和其他電感元件，從而有效提高效率。

3、氮化鎵相比傳統硅基半導體，有著比硅基半導體出色的擊穿能力，更高的電子密度和電子遷移率，還有更高的工作溫度。

⑤ 為什麼氮化鎵能夠成為第三代半導體的核心材料啊

因為氮化鎵具有很多獨特的優勢，比如說高電壓、高功率、高尺塌禁帶、高帶寬等等譽伏，4英寸半極性氮化鎵材料的量產，已經率先由利亞德參股的Saphlux公司完成了，未來發展可期啊陵虛圓。

⑥ 氮化鎵是金屬材料嗎

氮化鎵（GAN)是什麼？
氮化鎵（GAN）是第三代半導體材料的典型代表，在T=300K時為，是半導體照明中發光二極體的核心組成部份。氮化鎵是一種人造材料，自然形成氮化鎵的條件極為苛刻，需要2000多度的高溫和近萬個大氣壓的條件才能用金屬鎵和氮氣合成為氮化鎵 ，在自然界是不可能實現的。
大家都知道，第一代半導體材料是硅，主要解決數據運算、存儲的問題；第二代半導體是以砷化鎵為代表，它被應用到於光纖通訊，主要解決數據傳輸的問題；第三代半導體則就是以氮化鎵為代表，它在電和光的轉化方面性能突出，在微波信號傳 輸方面的效率更高，所以可以被廣泛應用到照明、顯示、通訊等各大領域。1998年，美國科學家研製出了首個氮化鎵晶體管。
氮化鎵（GAN)的性能特點
高性能：主要包括高輸出功率、高功率密度、高工作帶寬、高效率、體積小、重量輕等。目前第一代和第二代半導體材料在輸出功率方面已經達到了極限，而GaN半導體由於在熱穩定性能方面的優勢，很容易就實現高工作脈寬和高工作比，將天線單 元級的發射功率提高10倍。
高可靠性：功率器件的壽命與其溫度密切相關，溫結越高，壽命越低。GaN材料具有高溫結和高熱傳導碼閉率等特性，極大的提高了器件在不同溫度下的適應性和可靠性。GaN器件可以用在650°C以上的軍用裝備中。
低成本：GaN半導體的應用，能夠有效改善發射天線的設計，減少發射組件的數目和放大器的級數等，有效降低成本。目前GaN已經開始取代GaAs作為新型雷達和干擾機的T/R（收/發）模塊電子器件材料。美軍下一代的AMDR（固態有源相控陣雷達） 便採用了GaN半導體。氮化鎵禁帶寬度大、擊穿電壓高、熱導率大、電子飽和漂移速度高、抗輻射能力強和良好的化學穩定性等優越性質，使得它成為迄今理論上電光、光電轉換效率最高的材料體系，並可以成為制備寬波譜、高功率、高效率的微電 子、電力電子、光電子等器件的關鍵基礎材料。
GaN較寬的禁帶寬度(3.4eV) 及藍鋒族寶石等材料作襯底，散熱性能好，有利於器件在大功率條件下工作。隨著對Ⅲ族氮化物材料和器件研究與開發工作的不斷深入，GaInN超高度藍光、綠光LED技術已經實現商品化，現在世界各大公司和研究機構都紛紛 投入巨資加入到開發藍光LED的競爭行列。
氮化鎵的應用
氮化鎵作為半導體發光二極體應用於LED照明也已經在中國發展得風起雲涌。目前市場上大規模應用於LED照明的氮化鎵晶元距離氮化鎵真正的「神奇能量」還相距甚遠。GaN半導體可以使得汽車、消費電子、電網、高鐵等產業系統所使用的各類電機、 逆變器、AC/DC轉換器等變得更加節能、高效。GaN用在大功率器件中可以降低自身功耗的同時提高系統其它部件的能效，節能20%-90%。
氮化鎵的未來發展
GaN寬禁帶電力電子器件代表著電力電子器件領域發展方向，材料和工藝都存在許多問題有待解決，即使這些問題都得到解決，它們的價格肯定還是比硅基貴。預計到2019年，硅基GaN的價格可能下降到可與硅材料相比擬的水平。由於它們的優異特 性可能主要用於中高端應用，與硅全控器件不可能全部取代硅半控器件一樣，SiC和GaN寬禁帶電力電子器件在將來也不太可能全面取代硅功率MOSFET、IGBT和GTO(包括IGCT)。SiC電力電子器件將主要用於1200V以上的高壓工業應用領域；GaN電力電 子器件將主要用於900V以下的消費電子、計算機/伺服器電源應用領域。
GaN作為第三代半導體材料，其性質決定了將更適合4G乃至未來5G等技銀模弊術的應用。從現在的市場狀況來看，GaAs仍然是手機終端PA和LNA等的主流，而LDMOS則處於基站RF的霸主地位。但是，伴隨著Si材料和GaAs材料在性能上逐步達到極限，我們預計 GaN半導體將會越來越多的應用在無線通信領域中。

⑦ 氮化鎵有哪些特點可以製造哪些器件

氮化鎵有哪些特點？

氮化鎵號稱第三代半導體核心材料。相對硅而言，氮化鎵擁有更寬的帶隙，寬頻隙也意味著殲余，氮化鎵能比硅承受更高的電壓，擁有更好的導電能力。簡而言之兩種材料在相同體積下，氮化鎵比硅的效率高出不少。如果氮化鎵替換現在所有電子設備，可能會讓電子產品的用電量再減少10%或者25%。

氮化鎵是目前全球最快功率開關器件之一，並且可以在高速開關的情況下仍保持高效率水平，能夠應用於更小的變壓器，讓充電器可以有效縮小產品尺寸。比如導入USB PD快充參考設計，使目前常見的45W適配器設計可以採用30W或更小的外形設計。

⑧ 氮化鎵快充研發重大突破，三大核心晶元實現全國產

充電頭網近日從供應鏈獲悉，國產氮化鎵快充研發取得重大突破，三大核心晶元實現自主可控，性能達到國際先進水準。

一、氮化鎵快充市場規模

氮化鎵（gallium nitride，GaN）是下一代半導體材料，其運行速度比舊式傳統硅（Si）技術加快了二十倍，並且能夠實現高出三倍的功率，用於尖端快速充電器產品時，可以實現遠遠超過現有產品的性能，在尺寸相同的情況下，輸出功率提高了三倍。

也正是得益於這些性能優勢，氮化鎵在消費類快充電源市場中有著廣泛的應用。充褲弊電頭網統計數據顯示，目前已有數十家主流電源廠商開辟了氮化鎵快充產品線，推出的氮化鎵快充新品多達數百款。華為、小米、OPPO、魅族、三星、中興、努比亞、魅族、realme、戴爾、聯想等多家知名手機/筆電品牌也先後入局。

另有數據顯示，在以電商客戶為主的充電器市場，2019年氮化鎵功率器件出貨量約為300萬-400萬顆，隨著手機以及筆記本電腦滲透率進一步提升，2020年將實現5-6倍增長，總體出貨1500-2000萬顆，2021年GaN器件的出貨量有望達到5000萬顆。預計2025年全球GaN快充市場規模將達到600多億元，市場前景異常可觀。

二、氮化鎵快充的主要晶元

據了解，在氮化鎵快充產品的設計中，主要需要用到三顆核心晶元，分別氮化鎵控制器、氮化鎵功率器件以及快充協議控制器。目前氮化鎵功率器件以及快充協議晶元均已陸續實現了國產化；而相比之下，氮化鎵控制晶元的研發就成了國產半導體廠商的薄弱的環節，氮化鎵控制器主要依賴進口，主動權也一直掌握在進口品牌手中。

這主要是因為GaN功率器件驅動電壓范圍很窄，VGS對負壓敏感，器件開啟電壓閾值（VGS-th）低1V~2V左右，極易受干擾而誤開啟。所以相較傳統硅器件而言，驅動氮化鎵的驅動器和控制器需要解決更多的技術難題。

此外，目前市面上除了少數內置驅動電路的GaN功率器件對外部驅動器要求較低之外，團或其他大多數GaN功塌純伍率器件均需要藉助外部驅動電路。

沒有內置驅動電路而又要保證氮化鎵器件可靠的工作並發揮出它的優異性能，除了需要對驅動電路的高速性能和驅動功耗做重點優化，還必須讓驅動器精準穩定的輸出驅動電壓，保障器件正確關閉與開啟，同時需要嚴格控制主迴路上因開關產生的負壓對GaN器件的影響。

三、全套國產晶元氮化鎵快充問世

東莞市瑞亨電子 科技 有限公司近日成功量產了一款65W氮化鎵快充充電器，除了1A1C雙口以及折疊插腳等常規的配置外，這也是業界首款基於國產氮化鎵控制晶元、國產氮化鎵功率器件、以及國產快充協議晶元開發並正式量產的產品。三大核心晶元分別來自南芯半導體、英諾賽科和智融 科技 。

充電頭網進一步了解到，瑞亨65W 1A1C氮化鎵快充充電器內置的三顆核心晶元分別為南芯的主控晶元SC3021A、英諾賽科氮化鎵功率器件INN650D02，以及智融二次降壓+協議識別晶元SW3516H。

該充電器支持100-240V~ 50/60Hz輸入和雙口快充輸出，配備最大輸出65W的USB-C介面，以及最大30W輸出的USB-A介面。

瑞亨65W 1A1C氮化鎵快充整機尺寸約為53*53*28mm，功率密度可達0.83W/mm³，與蘋果61W充電器修昂相比，體積約縮小了三分之一。

ChargerLAB POWER-Z KT001測得該充電器的USB-A口支持Apple2.4A、Samsung5V2A、QC3.0、QC2.0、AFC、FCP、SCP、PE等協議。

USB-C口支持Apple2.4A、Samsung5V2A、QC3.0、QC2.0、AFC、SCP、PE、PD3.0 PPS等協議。

PDO報文顯示充電器的USB-C口支持5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A、3.3-11V 5A。

四、氮化鎵快充三大核心晶元自主可控

南芯總部位於上海。南芯SC3021A滿足各類高頻QR快充需求，採用專有的GaN直驅設計，省去外置驅動器或者分立驅動器件；集成分段式供電模式，單繞組供電，無需復雜的供電電路；內置高壓啟動及交流輸入Brown In/Out功能，集成了X-cap放電功能；SC3021A最高支持170KHz工作頻率，適用於繞線式變壓器，SC3021B最高支持260KHz工作頻率，適用於平面變壓器。

南芯SC3021A詳細規格資料。

初級側氮化鎵開關管來自英諾賽科，型號INN650D02 ，耐壓650V，導阻低至0.2Ω，符合JEDEC標準的工業應用要求，這是整個產品的核心元器件。INN650D02 「InnoGaN」開關管高頻特性好，且導通電阻小，適合高頻高效的開關電源應用，採用DFN8*8封裝，具備超低熱阻，散熱性能好，適合高功率密度的開關電源應用。

英諾賽科總部在珠海，在珠海、蘇州均有生產基地。據了解，INN650D02 「InnoGaN」開關管基於業界領先的8英寸生產加工工藝，是目前市面上最先量產的先進製程氮化鎵功率器件，這項技術的大規模商用將推動氮化鎵快充的快速普及。

目前，英諾賽科已經在蘇州建成了全球最大的集研發、設計、外延生產、晶元製造、測試等於一體的第三代半導體全產業鏈研發生產平台，滿產後將實現月產8英寸硅基氮化鎵晶圓65000片，產品將為5G移動通信、數據中心、新能源 汽車 、無人駕駛、手機快充等戰略新興產業的自主創新發展提供核心電子元器件。

英諾賽科InnoGaN系列氮化鎵晶元已經開始在消費類電源市場大批量出貨，成功進入了努比亞、魅族、Lapo、MOMAX、ROCK、飛頻等眾多知名品牌快充供應鏈，並且均得到良好的市場反饋，成為全球GaN功率器件出貨量最大的企業之一。

智融總部位於珠海。智融SW3516H是一款高集成度的多快充協議雙口充電晶元，支持A+C口任意口快充輸出，支持雙口獨立限流。其集成了 5A 高效率同步降壓變換器，支持 PPS、PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE、SFCP、低壓直充等多種快充協議，CC/CV 模式，以及雙口管理邏輯。外圍只需少量的器件，即可組成完整的高性能多快充協議雙口充電解決方案。

智融SW3516H詳細規格資料。

五、行業意義

氮化鎵快充三大核心晶元全面國產，一方面是在當前中美貿易摩擦的大背景下，避免關鍵技術被掐脖子；另一方面，國產半導體廠商可以充分發揮本土企業的優勢，進一步降低氮化鎵快充的成本，並推動高密度快充電源的普及。在未來的市場爭奪戰中，全國產的氮化鎵快充方案也將成為頗具實力的選手。

相信在不久之後，氮化鎵快充產品的價格將會逐漸平民化，以普通硅充電器的價格購買到全新氮化鎵快充的願景也將成為可能。

⑨ 氮化鎵是用來做什麼的，它有什麼特點呢

氮化鎵主要還是用於LED（發光二極體），微電子（微波功率和電力電子器件），場效電晶體(MOSFET)。

在被稱作發光二極體的節能光源中，氮化鎵已經使用了數十年。在一些平凡的科技產品，如藍光畢賣碟片播放器里，氮化鎵也有應用。但耐熱和耐輻射的特性，讓它在軍事和太空領域應用廣泛。如今，反彈道導彈雷達和美國空軍用來追蹤空間碎片的雷達系統「太空籬笆」也使用了氮化鎵晶元。

第一代半導體是硅，主要解決數據運算、存儲的問題；第二代半導體是以砷化鎵為代表，它被應用到於光纖通訊，主要解決數據傳輸的問題；第三代半導體以氮化鎵為代表，它在電和光的轉化方面性能突出，在微波信號傳輸方面的效率更高，所以可以被廣泛應用到照明、顯示、通訊等各大領域。

氮化鎵（化學式GaN）被稱為「終極半導體材料」，可以用於製造用途廣泛、性能強大的新一代微晶元，屬於所謂寬禁帶（wide-bandgap，氮化鎵的禁帶寬度是3.4 eV電子伏特）半導體之列，是研製高效率、高功率微電子器件、光電子器件的新型半導體材料。氮化鎵，分子式GaN，英文名稱Gallium nitride，是氮和鎵的化合物，是一種直接能隙（direct bandgap）的半導體，自1990年起常用在發光二極體中。此化合物結構類似纖鋅礦，硬度很高。氮化鎵的能隙很寬，為3.4電子伏特，可以用在高功率、高速的光電元件中，其單晶元亮度理論上可以達到過迅手去的10倍。例如氮化鎵可以用在紫光的激光二極體，可以在不使用非線性半導體泵浦固體激光器（Diode-pumped solid-state laser）的條件下，產生紫光（405nm）激光。

氮化鎵具有的直接帶隙寬、原子鍵強、熱導率高、化學穩定性好、抗輻射能力強、具有較高的內、外量子效率、發光效率高、高強度和硬度(其抗磨力接近於鑽石)等特點和性能可製成高效率的半導體發光器件——發光二極體（Light－emittingdiode,簡稱為LED）和激光器（Laserdiode,簡稱為LD）。並可延伸至白光LED和藍光LD。抗磨力接近於鑽石特性將有助於開啟在觸控屏幕、太空載具以及射頻(RF) MEMS等要求高速、高振動技術的新應用。

LED特別是藍、綠光LED應用於大屏幕全彩顯示、汽車燈具、多媒體顯像、LCD背光源、交通信號燈、光纖通訊、衛星通訊、海洋光通訊、全息像顯示、圖形識別等領域。具有體積小、重量輕、驅動電壓低（3.5－4.0V）、響應時間短、壽命長(100000小時以上)、冷光源、發光效率高、防爆、節能等功能。LD特別是藍光LD因其具有短波長、體積小、容易製作高頻調制等優點，可使現在的激光器手昌逗讀取器的信息存儲量和探測器的精確性及隱蔽性都有較大提高，信息的尋道時間亦將大為縮短，在民用與軍用領域有著巨大潛在用途，應用於光纖通訊、探測器、數據存儲、光學閱讀、激光高速印刷等領域，將會取代目前的紅外光等激光器。白光LED是將藍光LED與YAG熒光物質放在一起，其合成的光譜為白光，在不遠的將來取代目前傳統的白熾燈和日光燈，從而引起世界照明工業的革命。

⑩ 氮化鎵有哪些特點啊誰知道嗎

作為化學專業的研究生，對這方面了解得還是挺多的，氮化鎵特點，或者游森洞說優勢，其實非常多，神枯它具有寬的直接帶隙、強的原子鍵、高的熱導率、化學穩定性好等性質和強的抗輻照能力，在光電子、高溫大功率器件和高頻微波器件應用方面有著廣闊的前景，所以春御利亞德對這種材料，一直都特別重視，還投入了不少資金和研究。