引言如今，電源和電機的用電量占全世界用電量的一大半，為了實現無碳社會，如何提高它們的效率已成為全球性的社會問題。而功率器件是提高其效率的關鍵，SiC（碳化硅）和GaN（氮化鎵）等新材料在進一步提升各種電源效率方面被寄予厚望。周勁(羅姆半導體(上海)有限公司技術中心副總經理)1 GaN HEMT的突破在功率器件中，GaN HEMT作為一種非常有助于提高功率轉換效率和實現器件小型化的器件備受期待。ROHM 于2022 年將柵極耐壓高達8 V 的150 V 耐壓GaN HEMT 投入量產；2023 年3月，又確
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202310 羅姆 GaN
1 專注GaN的垂直整合Transphorm 是GaN（氮化鎵）功率半導體領域的全球領先企業，致力于設計和制造用于新世代電力系統的高性能、高可靠性650 V、900 V 和1 200 V（ 目前處于開發階段）氮化鎵器件。Transphorm 擁有1 000 多項專利，氮化鎵器件為單一業務。Transphorm 是唯一一家以垂直整合商業模式運營的上市公司，這意味著在器件開發的每個關鍵階段，我們均能做到自主可控和創新——包括GaN HEMT 器件設計、外延片材料、晶圓制程工藝，直至最終氮化鎵場效應晶體管芯片。
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202310 SuperGaN 氮化鎵 GaN Transphorm
1? ?SiC和GaN應用及優勢我們對汽車、工業、數據中心和可再生能源等廣泛市場中的碳化硅(SiC) 和氮化鎵（GaN）應用感興趣。一些具體的例子包括：●? ?電動汽車（EV）：SiC和GaN 可用于電動汽車，以提高效率、續航里程和整車性能。例如，SiC MOSFET 分立器件可用于牽引逆變器和車載充電，以減少功率損耗并提高效率。●? ?數據中心：SiC 和GaN 可用于數據中心電源，以提高效率并降低運營成本。●? ?可再生能
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202310 SiC GaN 安世半導體
1 SiC和GaN的優勢相比傳統MOSFET和IGBT方案，SiC和GaN器件提供更高的功率密度，具備更低的柵極驅動損耗和更高的開關速度。雖然SiC和GaN在某些低于10 kW功率的應用上有一些重疊，但各自解決的功率需求是不同的。SiC 器件提供更高的耐壓水平和電流承載能力。這使得它們很適合于汽車牽引逆變器、車載充電器和直流/ 直流轉換器、大功率太陽能發電站和大型三相電網變流器等應用。SiC 進入市場的時間略長，因此它有更多的選擇，例如，相比目前可用的GaN 解決方案，SiC 支持更廣泛的電壓和導通電阻。
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202310 納芯微 SiC GaN
1 SiC、GaN相比傳統方案的優勢雖然硅功率器件目前占據主導地位，但SiC（碳化硅）和GaN（氮化鎵）功率器件正日益普及。SiC 功率器件具有出色的熱特性，適用于需要高效率和高輸出的應用，而GaN 功率器件具有出色的射頻頻率特性，能滿足要求高效率和小尺寸的千瓦級應用。最為重要的一點，SiC 的擊穿場是硅的10 倍。由于這種性質，SiC 器件的塊層厚度可以是硅器件的1/10。因此，使用SiC 可以制造出具有超低電阻和高擊穿電壓的開關器件。此外，SiC 的導熱系數大約是硅的3 倍，因此它能提供更高的散熱能力
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202310 東芝 SiC GaN
ST（ 意法半導體） 關注電動汽車、充電基礎設施、可再生能源和工業應用，將最新一代STPOWER SiC MOSFET和二極管部署在這些應用領域。例如，ST 的第三代SiCMOSFET 取得業界最低的通態電阻，可以實現能效和功率密度更高的產品設計。ST 還提供GaN 功率器件，例如650 V GaN 增強型HEMT 開關管用于開發超快速充電和高頻功率轉換應用，功率損耗很小。與硅基芯片相比，SiC 和GaN 等寬帶隙材料特性可讓系統變得尺寸更小，重量更輕，開關和導通損耗更低，從而提高能效。Gianfranc
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202310 意法半導體 SiC GaN
過往產品的充電裝置多由各家廠牌使用各自的接口，導致裝置汰換時將造成許多浪費。由于USB的普及，市面大部分的產品都透過此接口傳輸數據，進而促使人們欲提升USB供電能力的想法。過去即使透過USB Battery Charging 1.2(BC1.2) 方式最多也只能提供7.5W (5V 1.5A)，則電子產品需要較長的時間來充電。USB-IF (USB Implementers Forum) 于2012年發表第一版USB Power Delivery規范 (USB Power Delivery Specifi
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ST 意法半導體 GAN 第三代半導體 Power and energy PD 協議 快充
無論是在太空還是在地面，這些基于 GaN 的晶體管都比硅具有新的優勢。
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GaN 晶體管
全球氮化鎵功率半導體領導廠商GaN Systems?今推出全新第四代氮化鎵平臺?(Gen 4 GaN Power Platform)，不僅在能源效率及尺寸上確立新的標竿，更提供顯著的性能表現優化及業界領先的質量因子?(figures of merit)。以GaN Systems 在?2022 年發表的?3.2kW 人工智能(AI) 服務器電源供應器來看，改采用最新第四代平臺，不僅效率超過鈦金級能效標準，功率密度更從?100W/in3提升至&nbs
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GaN Systems 氮化鎵
據日經中文網，日本最大的半導體晶圓企業信越化學工業和從事ATM及通信設備的OKI開發出了以低成本制造使用氮化鎵(GaN)的功率半導體材料的技術。制造成本可以降至傳統制法的十分之一以下。如果能夠量產，用于快速充電器等用途廣泛，有利于普及。功率半導體裝入充電器、小型家電以及連接純電動汽車(EV)馬達與電池的控制裝置，用于控制電力等。如果使用GaN，可以控制大量的電力。根據TrendForce集邦咨詢研究報告顯示，全球GaN功率元件市場規模將從2022年的1.8億美金成長到2026年的13.3億美金，復合增長率
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日本 GaN 材料 成本
_____減少碳排放的迫切需求推動了對電氣技術的投資，特別是數據中心和電動汽車領域。根據彭博社最新的電動汽車展望報告，到 2050 年，幾乎所有道路運輸都將實現電氣化，預計將導致全球電力需求激增 27%。這一趨勢凸顯了電氣解決方案在遏制溫室氣體排放和塑造更具可持續性的未來方面的重要意義。越來越多的氮化鎵 (GaN) 和碳化硅 (SiC) 等寬帶隙 (WBG) 半導體取代開關模式電源和電機驅動器中的硅基功率 MOSFET 和 IGBT。這種轉變是由 GaN 和 SiC 器件的出色性能帶來的，包括比硅器件更快
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寬禁帶 SiC GaN 雙脈沖測試
幾乎所有現代工業系統都會用到 AC/DC 電源，它從交流電網中獲取電能，并將其轉化為調節良好的直流電壓傳輸到電氣設備。隨著全球范圍內功耗的增加，AC/DC 電源轉換過程中的相關能源損耗成為電源設計人員整體能源成本計算的重要一環，對于電信和服務器等“耗電大戶”領域的設計人員來說更是如此。氮化鎵 (GaN) 可提高能效，減少 AC/DC 電源損耗，進而有助于降低終端應用的擁有成本。例如，借助基于 GaN 的圖騰柱功率因數校正 (PFC)，即使效率增益僅為 0.8%，也能在 10 年間幫助一個 100MW 數據
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ti GaN 圖騰柱 PFC 電源
【中國上海 – 2023年8月3日】氮化鎵功率半導體全球領導廠商 GaN Systems 今宣布與上海安世博能源科技策略結盟，共同致力于加速并擴大氮化鎵功率半導體于電動車應用的發展。安世博能源科技為電源行業領導廠商，擁有完整電源供應器、電動車充電模塊及車載充電器產品解決方案。結合 GaN Systems 尖端的氮化鎵功率器件、在車用領域所累積的應用實績，與安世博能源科技在高功率電源系統設計及批量生產的卓越能力，此次策略合作將為中國電動車行業帶來突破性革新。氮化鎵功率半導體將在實現下世代電動車對尺寸微縮、輕
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GaN Systems 安世博 氮化鎵 電動車
2023年8月3日，中國 -意法半導體宣布已開始量產能夠簡化高效功率轉換系統設計的增強模式PowerGaN HEMT(高電子遷移率晶體管)器件。STPOWER? GaN晶體管提高了墻插電源適配器、充電器、照明系統、工業電源、可再生能源發電、汽車電氣化等應用的性能。該系列先期推出的兩款產品SGT120R65AL 和 SGT65R65AL都是工業級650V常關G-HEMT? 晶體管，采用PowerFLAT 5x6 HV貼裝封裝，額定電流分別為15A和25A，在25°C時的典型導通電阻(RDS(on))分別為7
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意法半導體 PowerGaN 氮化鎵 GaN
幾乎所有現代工業系統都會用到 AC/DC 電源，它從交流電網中獲取電能，并將其轉化為調節良好的直流電壓傳輸到電氣設備。隨著全球范圍內功耗的增加，AC/DC 電源轉換過程中的相關能源損耗成為電源設計人員整體能源成本計算的重要一環，對于電信和服務器等“耗電大戶”領域的設計人員來說更是如此。氮化鎵 (GaN) 可提高能效，減少 AC/DC 電源損耗，進而有助于降低終端應用的擁有成本。例如，借助基于 GaN 的圖騰柱功率因數校正 (PFC)，即使效率增益僅為 0.8%，也能在 10 年間幫助一個 100MW 數據
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