张乃千： Si基GaN功率器件的发展态势分析

LED半导体照明网讯 9月5日，由国家半导体照明工程研发及产业联盟(CSA)、中国国际光电博览会共同主办的“首届第三代半导体材料及应用发展国际研讨会”在深圳成功召开，来自中科院半导体研究所、南京大学、北京大学、科锐公司、西安电子科技大学等研究机构以及企业的近百名人士参加了此次会议。

苏州能讯高能半导体有限公司董事长张乃千先生在会上做了以《si基GaN功率器件的发展态势分析》为题的报告，通过详细讲解氮化镓(GaN)的优势、硅(si)基氮化镓的产品优势、氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)电力电子器件的关系、LED介入氮化镓功率器件可选的商业模式和影响等等方面的内容，介绍了发展硅基氮化镓的功率器件的原因、硅基氮化镓半导体的行业状况、氮化镓功率材料与器件的市场前景和硅基氮化镓功率半导体的技术发展方向。

他首先简单以美国为例介绍了基于半导体技术应用的节能情景，他表示，半导体技术应用以后，美国每年的节省的电费达到万亿美元，采用新一代功率器件后，电力损耗还能再减少30%。

他指出氮化镓相比较硅的优点包括三个方面，第一点是导通电阻比较低，氮化镓的导电阻比硅低1000倍左右；第二点是速度很快，氮化镓的开关速度比硅高100倍左右，功率密度提升；第三点是耐高温，GaN可以在500℃以上的高温环境使用。

在氮化镓和碳化硅电子器件之间的关系方面，张乃千董事长表示，氮化镓比较适合900v以下的器件，它是一个平面器件；从材料方面它们不是一个材料，它的优势是氮化镓的原材料可以依托庞大的照明产业，成本较低：氮化镓可以一直生长在一个大的硅片上，既可以降低控制成本，又可以投入大规模生产；氮化镓的规模化是很重要的，氮化镓(GaN)器件制作需要的设备可借助于硅工业，易于大规模产业化。

张乃千就氮化镓器件的市场前景对市场空间和市场大小做了简单介绍，他说，今年所有的半导体器件加一起包括材料，大概有不到200亿美元，到2020年可能将达到400亿美元，它的发展相对平稳，不像LED企业起伏比较大。

而在这个市场中，大概有三分之二的市场属于工业电压比较低的的900v以下，高于900v的占三分之一，氮化镓比较适合于大概三分之二的市场，这个市场相当的大。