隨著Imec突破GaN技術，加劇GaN與SiC在高電壓應用競爭
科技產業資訊室 (iKnow) - Gloria 發表於 2021年5月10日
圖、隨著Imec突破GaN技術，加劇GaN與SiC在高電壓應用競爭
基本上，SiC和GaN半導體已開始用於車載充電、EV變頻器、和太陽能變頻器之中。但是，SiC比GaN貴，並且具有耐高壓的能力，因此SiC主要是用於電動車中有高附加值的應用領域。到目前為止，電動車等高電壓（1200V）應用只能使用SiC技術。
但是隨著，半導體研究所Imec和設備製造商Aixtron已成功製造了適用於8吋晶圓的1200V應用的GaN緩衝層之後，這一情況將改觀。
Imec是比利時研究實驗室，於2019年營收總計為6.4億歐元。而Aixtron是領先的GaN半導體製程的MOCVD設備供應商。
基本上，8吋晶圓的GaN-on-Si技術要獲得650V以上工作電壓，一直是一種挑戰，因為要在8吋的矽晶片上生長足夠厚的GaN緩衝層很困難。這一次Imec採用Aixtron的設備，已經開發了適用於Qromis QST基板上1200V應用的GaN緩衝層外延生長，從而能夠實現與常規CMOS類似的處理。展望未來，基於GaN的技術應可在20V至1200V的範圍內應用。
基本上，採用了比SiC便宜的GaN技術，這使得高性能化合物半導體的生產，將變得更加活躍且具商機。在GaN半導體製程中，用於GaN層沉積的MOCVD設備非常重要。目前MOCVD設備主要由美國的Veeco和德國的Aixtron製造。這樣的發展將對相關產業將產生影響。
根據Verified Market Research的數據，2020年全球GaN半導體器件市場的價值為16.3億美元，預計到2028年將達到55.3億美元，從2021年到2028年的年平均複合成長率為16.53%。如果未來GaN能夠拓展更多應用領域，其成長潛能將會加大。
2020年1月，Qromis獲得了由日本SPARX的未公開投資，其中很大一部分資金是來自於豐田汽車。此外，Qromis還與日本信越化學簽署了專利授權協定，信越負責生產QST基板和GaN-on-QST外延晶圓；而信越將借助QST基板擴充其現有的GaN-on-Si產品陣容。
由於，Qromis主要代工合作夥伴是Vanguard國際半導體（VIS），將關鍵技術授權給台積電。這給GaN晶片大量生產，進而挑戰SiC地位帶來了希望。畢竟，具價格優勢的GaN，有機會於未來一段期間，逐步打開電動車等高電壓應用的市場大門。（779字）
參考資料：
Semiconductor Industry: High Voltage (1200V) GaN Technology Development. Business Korea, 2021/5/4
Epitaxial growth of GaN buffer layers demo-ed at Imec. Electronics Weekly, 2021/5/3
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