GaN简介

GaN产业链，图片来源：华峰资本研报

上图是氮化镓（GaN）产业链示意图，可简单论述为：在特定的衬底上做GaN外延生长，得到高质量GaN功能薄膜层，再在外延GaN薄膜上制备器件（部分技术路线可与Si材料的工艺兼容），经集成、封装后，投入到下游应用。

应用场景-材料体系适配，图片来源：analog

从上图可以看出，GaN材料体系适配的是高功率+高频的应用场景，其原因是，GaN的禁带宽度大，击穿场强是Si的10倍；AlGaN/GaN异质结构界面形成的二维电子气具有高迁移率和高载流子面密度。

GaN HEMT原理详解，参考资料：安世半导体在线讲堂

GaN高电子迁移率晶体管（GaN HEMT）是氮化镓高频应用场景中最重要的器件之一，其原理可简述为：AlGaN/GaN界面处剩余极化电荷为正电荷，在正极化电荷和界面能带弯曲(band bending)的共同作用下，GaN层内靠近界面处几纳米厚度的空间范围内，会形成一层极薄的电子聚集层（即二维电子气），电子在GaN层的受限空间区内，横向移动所受电离杂质的散射效应显著减弱，具有极高的迁移率，极大的提高了器件的高频性能。专业人士若需详细解释，可参考文末引用资料给出的视频地址。

各步骤的目标及主要挑战

针对GaN目前面对的主要的挑战，我们邀请GaN业内大咖，在闭门技术论坛上做报告，供业内同仁进行深度技术交流，促进行业发展，以下是参与我们闭门技术论坛的报告简介.

闭门技术论坛报告简介

程凯

苏州晶湛半导体（外延）

报告主题：大尺寸GaN外延材料进展

报告简介：300mm GaN on Si 外延片的制备；高质量GaN on Si外延片在40-1200V GaN HEMT功率器件中的应用；新型外延结构助力GaN高压应用场景；AR/VR新型显示应用场景下，Micro-LED全彩显示解决方案。

嘉宾简介：程凯博士，晶湛半导体董事长、总裁，硅上氮化镓外延技术的开拓者之一，分别于2006年、2011年和2021年在业界第一次研发出6英寸、8英寸、12英寸硅衬底氮化镓外延材料，具有非常丰富的材料生长经验，并对MOCVD系统有深入的了解，能够在不同衬底上(包括Si/Sapphire/GaN/SiC等)实现高质量氮化镓外延。

David Zhou

深圳平湖实验室David Zhou团队（器件）

报告主题：8英寸功率GaN器件技术研究进展

报告简介：从功率GaN在人工智能供电、人形机器人电机驱动等领域的应用出发，重点剖析其对GaN器件的关键技术需求与发展趋势。

嘉宾简介：David Zhou博士，深圳平湖实验室GaN首席科学家，国家海外高层次青年人才，曾担任国内外GaN知名企业研发总监与副总，研发与量产多代功率GaN技术平台。

丁雄杰

珠海镓未来科技（应用）

报告主题：面向AI服务器的98%效率氮化镓电源技术方案

报告简介：随着AI大模型训练参数的提升，其能耗增长远超其他行业，因此提高AI服务器的电源转换效率就是节省电力成本，保障电力安全的关键课题。珠海镓未来科技有限公司的氮化镓电源方案，采用交错CCM图腾柱无桥PFC拓扑，交错半桥LLC软开关拓扑，以及全桥同步整流技术，搭配低损耗的系列氮化镓器件，结合磁集成技术和软开关技术实现了98%峰值效率，97%满载效率，为AI服务器电源设计提供了重要参考。