氮化鎵 (GaN) 是一種寬帶隙半導體，其在多種電力電子應用中的應用正在不斷增長。這是由于這種材料的特殊性能，在功率密度、耐高溫和在高開關頻率下工作方面優(yōu)于硅 (Si)。 

長期以來，在電力電子領域占主導地位的硅幾乎已達到其物理極限，從而將電子研究轉向能夠提供更大功率密度和更好能源效率的材料。GaN 的帶隙 (3.4 eV) 大約是硅 (1.1 eV) 的 3 倍，提供更高的臨界電場，同時降低介電常數(shù)，從而降低 R DS( on) 在給定的阻斷電壓下。與硅相比（在更大程度上，與碳化硅 [SiC]）相比，GaN 的熱導率更低（約為 1.3 W/cmK，而在 300K 時為 1.5 W/cmK），需要仔細設計布局和適當?shù)拈_發(fā)出能夠有效散熱的封裝技術。通過用 GaN 晶體管代替硅基器件，工程師可以設計出更小、更輕、能量損失更少且成本更低的電子系統(tǒng)。 

受汽車、電信、云系統(tǒng)、電壓轉換器、電動汽車等應用領域對日益高效的解決方案的需求的推動，基于 GaN 的功率器件的市場占有率正在急劇增長。在本文中，我們將介紹 GaN 的一些應用，這些應用不僅代表了技術挑戰(zhàn)，而且最重要的是，代表了擴大市場的新興機遇。 

附：國內外新增GaN項目盤點

格晶項目：總投資25億，年產5萬片8寸GaN功率器件

1月5日晚，江西省上饒市萬年縣人民政府與上海格晶半導體有限公司舉行了合作簽約儀式。

儀式上，萬年縣政府副縣長張東與格晶半導體董事長白俊春等出席，并就氮化鎵第三代半導體產業(yè)化項目進行了簽約。

上海格晶半導體有限公司的氮化鎵第三代半導體產業(yè)化項目總投資達25億元，產品主要客戶有華為海思、小米、VIVO、OPPO等手機廠商，和中興通訊****、CETC軍用雷達、吉利汽車快充等。項目投產后可實現(xiàn)年產5萬片8寸GaN功率器件，解決700人就業(yè)，成為江西省第一家，中國第二家量產氮化鎵車載功率器件的晶圓廠。同時，該項目的落地，將助力萬年縣產業(yè)結構調整，填補萬年縣半導體領域高端制造業(yè)空白。

SweGaN擴產，年產能達4萬片4/6英寸外延片

3月2日，SweGaN官網(wǎng)宣布，他們正在瑞典林雪平的創(chuàng)新材料集群建設一個新總部，包括一個大規(guī)模的半導體生產設施。據(jù)悉，SweGaN是一家為電信、衛(wèi)星、國防和電力電子應用制造定制的碳化硅基氮化鎵 (GaN-on-SiC) 外延晶圓（基于獨特的生長技術）的公司。

報道稱，該項目計劃于今年第二季度末完成，將部署創(chuàng)新制造工藝，以大批量生產下一代 GaN-on-SiC 工程外延晶圓，預計年產能將高達4萬片4/6英寸外延片。

而且，2022年9月，該擴產項目就已經獲得1200 萬歐元（約8300萬人民幣） A 輪融資的支持，以滿足5G****、國防雷達、低軌道衛(wèi)星通信和電動汽車車載充電器主要供應商的市場需求。

此外，2022年7月，SweGaN還獲得了一次投資，獲投金額與本次融資金額相近（約8216萬元人民幣），資金將用于擴大員工數(shù)量，并建設新的生產線。

SweGaN于2022年表示，預計幾年后，公司年營業(yè)額將從2021年的1700萬瑞典克朗增加到2億瑞典克朗（約1.3億元人民幣），營收目標做到“數(shù)十億”。

博康建GaN項目：投資6億，年產能3000片

3月6日，“嘉興城南”官微發(fā)文稱，博康(嘉興)半導體總投資約6億元的氮化鎵射頻功率芯片先導線項目正式開工，該項目占地面積46667平方米，其中一期用地約33200平方米。其中一期用地約33200平方米。該項目瞄準第三代半導體新材料領域，集產品研發(fā)、生產、銷售等功能為一體。

此次落戶的博康半導體產品將覆蓋電信基礎設施、射頻能源及各類通用市場的應用，為5G移動通訊****、寬頻帶通信等射頻領域提供半導體產品及解決方案。 

公開資料顯示，博康（嘉興）半導體成立于2022年10月，公司主營業(yè)務包括半導體分立器件制造、銷售及服務等。

而且，3月3日，嘉興市公共資源交易中心發(fā)布招標公告稱，博康（嘉興）半導體年產3000片氮化鎵射頻功率芯片先導線項目設計對外采購施工總承包，招標估算價約為1.9億元。

根據(jù)公告，博康的氮化鎵項目位于浙江嘉興經開區(qū)，總工期歷時一年左右，將新建工業(yè)廠房30543平米，并引進光刻機、磁控濺射機等設備約100臺套用于生產國內技術領先的通信用氮化鎵射頻芯片先導線，預計年產能將為3000片。

加睿晶欣：年產10萬片2英寸氮化鎵單晶襯底

3月13日，濟寧國家高新技術產業(yè)開發(fā)區(qū)公示了山東加睿晶欣年產10萬片2英寸氮化鎵單晶襯底項目環(huán)評表。

該GaN項目于2019年3月開工建設，總投資15億元，總建筑面積10.1萬平米，建設涵蓋生產車間、研發(fā)中心、檢測等全系列產業(yè)鏈的標準化園區(qū)。

根據(jù)公告，該項目一期將購置晶體生長爐、大型多線切割機、自動倒角機等先進設備266臺（套），形成長晶、切割、拋光、激光剝離等全鏈條生產線，年生產2英寸氮化鎵單晶襯底10萬片。

江西中科項目：投資2億，年產1.5萬片硅襯底氮化鎵外延片材料

4月26日，江西中科半導體官網(wǎng)發(fā)布了他們建設的“第三代半導體氮化鎵材料產業(yè)化項目（一期）環(huán)評第二次公示”。

根據(jù)環(huán)評報告，該項目（一期）位于江西吉安井岡山經開區(qū)，項目投資金額為 2 億元，占地面積約50畝，將新建廠房及附屬配套設施約3萬平方米，建成后形成年產 1.5 萬片硅襯底氮化鎵外延片材料。

其中，6英寸硅襯底氮化鎵外延片材料的規(guī)劃年產能為 10000 片，8 英寸硅襯底氮化鎵外延片材料的規(guī)劃年產能為 5000 片。

公開資料顯示，江西中科成立于2022年3月，是吉安中科的全資子公司。

除該項目外，吉安中科還在江西贛州建設了氮化鎵項目——2021年8月，吉安中科的全資子公司深圳中科建設的“氮化鎵外延片材料和氮化鎵單晶襯底材料的研發(fā)生產項目”正式簽約落戶于贛州經開區(qū)，總投資金額為2億元。

合肥光電項目

4月27日下午，合肥光電半導體產業(yè)技術研究院啟動儀式日前在合肥高新區(qū)舉行。

啟動儀式上，面向AR成像與顯示一體單片集成器件設計、自主智能無人系統(tǒng)、超低介電常數(shù)與超低損失B5G/6G毫米波材料、氮化鎵HEMT功率器件的研發(fā)及產業(yè)化、面向儲能和充電樁領域的GaN高功率器件應用、微米光刻設備及其核心曝光器件的研發(fā)與產業(yè)化、有機微米LED工藝及設備研發(fā)與產業(yè)化、光伏發(fā)電真空玻璃等八個項目進行了集中簽約。

另外，合肥光電半導體產業(yè)技術研究院寬禁帶半導體技術實驗室、特種封測技術實驗室、光電制備與檢測技術實驗室、智能光機電技術實驗室、微波與紅外技術實驗室等五個實驗室也正式成立。

合肥光電半導體產業(yè)技術研究院（合肥復熵光電科技有限公司）注冊成立于2022年12月，由沈學礎院士、遲力峰院士領銜組建，依托復旦大學信息學院和中科院上海技術物理研究所的研發(fā)團隊，打造“產業(yè)創(chuàng)新型”新型研發(fā)機構。在2023年2月舉行的“科大硅谷”核心區(qū)二期開園三期開工暨項目集中簽約儀式上，合肥光電半導體產業(yè)技術研究院等9家科創(chuàng)平臺項目代表進行了集中簽約。

西電廣州研究院與新加坡ICCT共建項目

6月26日上午，由西安電子科技大學廣州研究院與新加坡IC Carrier Technologies Pte Ltd（簡稱ICCT）合作共建的“氮化鎵器件和集成電路先進封裝技術研究中心”，在廣東-新加坡合作理事會第十三次會議上成功簽約。

本次會議在新加坡烏節(jié)大酒店召開，廣東省省長王偉中，駐新加坡大使孫海燕，廣州市委常委、黃埔區(qū)委書記、廣州開發(fā)區(qū)管委會主任陳杰，新加坡衛(wèi)生部部長王乙康，新加坡貿易及工業(yè)部，文化、社區(qū)及青年部部長陳圣輝等領導參加會議并致辭。研究院黨委書記劉豐雷、院長助理呂鵬以及廣州第三代半導體創(chuàng)新中心執(zhí)行主任劉志宏參加會議。會議上，劉豐雷代表西電廣研院與新加坡ICCT簽署共建協(xié)議。

西電廣研院與ICCT將共同打造國際一流第三代半導體先進封裝技術研發(fā)平臺、中試平臺、產業(yè)融合平臺和高層次人才培養(yǎng)基地。

氮化鎵器件和集成電路先進封裝技術研究中心的成立，是西電廣研院發(fā)展布局的重要戰(zhàn)略舉措，是“產學研”合作國際化的首次突破，西電廣研院在服務灣區(qū)電子信息產業(yè)發(fā)展的道路上又邁出了堅實的一步，西電廣研院將攜手ICCT共同為廣東省及粵港澳大灣區(qū)社會經濟高質量發(fā)展作貢獻。

據(jù)悉，ICCT由Yew Chee Kiang（楊志強）博士于2013年成立于新加坡，是一家致力于提供半導體封裝材料和封裝技術服務的中小型企業(yè)。技術團隊主要由來自世界知名半導體企業(yè)如德州儀器、宇芯半導體、英飛凌、住礦等的行業(yè)資深專業(yè)工程師組成，技術團隊豐富的行業(yè)經驗使本公司更了解客戶需求，可以為客戶提供更多層次、更高效、更低成本的解決方案。公司客戶廣泛分布于世界各地，包括美國德州儀器（Texas Instruments），歐洲恩智浦（NXP）、意法半導體，日本Rohm（羅姆）、愛普生（Epson）、住友（Sumitomo）、精工（Seiko），馬來西亞宇芯、密特（Metek），中國大陸洛科材料，臺灣Cirtek等知名半導體公司。

創(chuàng)始人Yew Chee Kiang（楊志強）博士畢業(yè)于英國思克萊德（University of Strathclyde）大學，在半導體封裝領域耕耘多年，經驗豐富。曾任AdvanPack Solutions Pte Ltd（新加坡）技術總監(jiān)兼歐洲區(qū)域市場總監(jiān)，主持研發(fā)半導體封裝技術與新客戶開發(fā)。

珠海新增GaN襯底項目

6月29日，珠海市工業(yè)和信息化局公布了2023年“創(chuàng)客廣東”珠海市中小企業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽初賽評審結果，其中入圍的包括一個GaN項目。

根據(jù)公告，珠海方唯成半導體主導的“氮化鎵自支撐襯底項目”成功入圍復賽。目前該項目還未披露更多信息，“行家說三代半”將持續(xù)跟進該項目進展，敬請關注。

企查查顯示，方唯成半導體成立于2022年4月，為珠海經濟特區(qū)方源有限公司的控股子公司（持股比例85%）。

“行家說三代半”發(fā)現(xiàn)，今年5月，方源公司還對外新增投資濱州鎵元新材料有限公司（持股比例 20%）。鎵元新材料旗下有一個金屬鎵項目——

鎵元新材料已租用匯宏新材料的40畝土地，投資1.5億元建設氧化鋁原礦提取鎵元素項目。目前該項目已落戶，達產后將年產120噸金屬鎵。

印度科學研究院項目

7月3日，印度科學研究所(IISc) 正在建設 GaN 中心項目，為此訂購了牛津儀器的全套等離子體處理解決方案——包括原子層蝕刻 (ALE)、電感耦合等離子體 (ICP) 蝕刻模塊、等離子體增強化學氣相沉積 (PECVD)。

據(jù)悉，這套氮化鎵等離子體加工解決方案將用于開發(fā)下一代GaN-on-Si 和 GaN-on-SiC 高功率和高頻功率電子器件和射頻器件，以提供更好的效率和性能。

臺灣地區(qū)投6.5億建GaN產線

7月6日，據(jù)臺媒消息，臺灣省經濟部近日宣布，將斥資28億新臺幣（約6.48億人民幣）投資一家晶圓代工廠，在新竹科學園區(qū)增設氮化鎵器件及砷化鎵器件自動化產線。 

據(jù)悉，該晶圓代工廠具備成熟的硅基半導體代工經驗，并致力于開辟化合物半導體產業(yè)的新布局，但目前未披露該代工廠的更多信息。

此外，該GaN與GaAs的產線建設，還將在廠房屋頂裝置太陽能板，有效提升綠電使用比例，逐步落實減碳排。

東科半導體項目：總投資12.25億，年產1億只超高頻AC/DC電源管理芯片，5000萬只GaN電源模組

7月17日，東科半導體GaN項目新廠區(qū)于近日正式揭牌投用。

據(jù)悉，此次投入使用的新廠區(qū)占地52畝，新建廠房5.1萬平方米，主要從事氮化鎵超高頻AC/DC電源管理芯片、氮化鎵應用模組封裝線的研發(fā)、生產和銷售。全部達產后，預計可實現(xiàn)年銷售收入10億元。

據(jù)“行家說三代半”此前報道，該項目于2020年10月集中開工，總投資為12.25億元，主要建設標準GMP潔凈廠房、辦公樓、研發(fā)樓等，新增2條GaN超高頻AC/DC電源管理芯片封裝線、2條GaN應用模組封裝線，年產1億只超高頻AC/DC電源管理芯片，5000萬只GaN電源模組。

2021年6月，該GaN項目標準化廠房一期1棟廠房第一區(qū)段主體結構封頂。

山東德州項目

德州人才發(fā)展集團發(fā)布消息稱，7月17日下午，第三代半導體氮化鎵及碳化硅芯片設計與制造項目落地座談會在德州（北京）協(xié)同創(chuàng)新中心成功舉辦。

北京博神微電子科技有限公司董事長兼總經理林福榮等4位公司負責人和技術專家，天衢新區(qū)投資促進部副部長黨英鵬，天衢新區(qū)高端裝備產業(yè)招商局副局長孫東江參加座談，德州人才發(fā)展集團副總經理戴元濱陪同并主持，中心負責同志參與對接。

會議上，北京博神微電子董事長林福榮介紹了企業(yè)概況，并重點介紹了第三代半導體氮化鎵及碳化硅芯片設計與制造項目的核心競爭力、產品市場拓展情況，以及未來在德州落地的計劃和需求。

最終，天衢新區(qū)和博神微電子圍繞推動項目快速落地進行了深入的溝通和洽談，達成初步合作意向。

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