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2022年7月12日 · 氮化鎵（GaN）是一種堅硬且非常穩定的第三代半導體材料，可以在高溫和高電壓下，進行長時間的運作。 另外，以氮化鎵（GaN）製成的晶片特色之一就是閥極切換速度快、效率高，是現在市面充電器常用的元件。 但除了氮化鎵之外，充電器產品內部使用的各種IC、零件和電路設計，之間互相的配合，才能真正造就小體積、高效率的充電器。 氮化鎵 GaN 有哪些特色? 雖然氮化鎵（GaN）元件的特色在於速度快、效率高，但工作頻率高也意味著氮化鎵（GaN）有著高輻射的特性。 由於應用在消費性產品，必須顧及使用者安全，因此在導入消費性產品時，產品印刷電路板布局必須充分減少電源和驅動迴路內的總電感，以達到對元件切換性能的最佳控制，並且需要在產品效率註一與安全規範間取得平衡。 充電器一定要搭配氮化鎵 GaN 技術嗎?
氮化鎵（GaN、Gallium nitride）是氮和鎵的化合物，是一種III族和V族的直接能隙（direct bandgap）的半導體，自1990年起常用在發光二極體中。 此化合物結構類似 纖鋅礦 ，硬度很高。
氮化鎵（GaN）是一種寬能隙半導體，用於高效功率電晶體和集成電路。 在GaN晶體的頂部生長氮化鋁鎵（AlGaN）薄層，並在界面施加應力，從而產生二維電子氣（2DEG）。 2DEG用於在電場作用下，高效地傳導電子。 2DEG具有高導電性，部份原因是由於電子被困在界面處的非常細小的區域，從而將電子的遷移率從未施加應力前約1000平方厘米/V·s，增加到2DEG區域中的1500至2000平方厘米/V·s。 與矽基解決方案相比，氮化鎵電晶體及集成電路具有的高電子遷移率，可實現更高的擊穿强度、更快的開關、更高的導熱率和更低的導通電阻。 氮化鎵半導體時代正在不斷邁步向前.
- Gan早期應用於led領域 與sic同屬於第三代半導體材料
- 高穩定、高頻率、低功耗、小尺寸特性適合5g市場
- Gan應用領域包括微波射頻、電力電子產品
- Gan產品價格偏高 技術仍有待突破
目前半導體產業以矽(Si)的發展最為成熟，然而隨著時代變遷，不僅是訊息的傳遞需求大幅增加，還追求更快的速度、更小的尺寸，導致傳統的矽基半導體因為物理性質的限制，逐漸無法符合需求。GaN並非橫空出世，它早在1993年便開始應用於LED產業，目前在LED領域的應用中已相當成熟。GaN的穩定性高，熔點高達1700度，相較於Si，能夠忍耐更高的溫度與電壓。 1. 第一代半導體：如Si，應用於資訊、微電子產業 2. 第二代半導體：如GaAs(砷化鎵)，應用於通訊、照明產業 3. 第三代半導體：如GaN、SiC等 ▲目前半導體材料中以傳統的Si產業最為成熟，不過在更高功率、更高頻率範圍的表現仍不如第三代半導體GaN和SiC。其中SiC在更高壓與大功率上具有優勢，因此在車用市場、充電樁、馬達驅動等領域受到...
在穩定性與耐高溫、耐高壓之外，GaN同樣擁有良好的導電性、導熱性，因此在技術容許之後，能夠有效減少尺寸，進而縮小GaN相關產品的大小。另外，相較於矽基元件，GaN擁有更高的電子密度和電子速度，元件的切換速度是矽基元件的10倍以上，這讓GaN格外適合高頻率、高效率的電子產品。 GaN適合電壓40V至1200V的應用產品，尤其是汽車、工業、電信、特定的消費電子產品所需要的100V至600V電壓範圍，GaN正好能夠發揮最大的優勢。正因為如此，當5G追求高速度、低延遲，以及小型基地站時，擁有一定發展基礎的GaN取代了第二代半導體GaAs，成為新的趨勢。 ▲GaN的優勢。5G建設追求快速低延遲，以「微波射頻」為主要方向，無論是Sub-6頻段還是mmWave毫米波，都需要大量的微型天線與基地台。GaN元...
如上所述，GaN的高頻率、高功率、低功耗的特點，讓它能夠使用在5G的小型基地站。不僅如此，相關產業如衛星通訊、有線電視、雷達等市場，GaN也很有可能取代GaAs，成為更理想的微波頻率放大器。 至於生活相關的部分，包括快速充電用品，以及車用電子產品、電動車領域，GaN都能夠憑藉小尺寸、高功率與耐高溫的特性，減少產品重量並且提高效能，讓產品擁有更高的續航力，以及更快的啟動速度。舉例來說，GaN技術能夠減輕汽車的重量，提升電動車的續航力，而台積電與意法半導體的合作便是希望能夠透過GaN的電路技術，帶動汽車電氣化。 ▲GaN的穩定性、良好的發電功率讓它也被應用在電池產業上。不少以GaN作為原料的充電器支援PD快充，同時支援電腦與手機充電，能有效減少充電器的重量與體積。圖為j5create的USB-C...
雖然已經有不少GaN產品問世，然而因為GaN商品的製程尚未完全成熟，仍然無法立刻取代傳統的矽基半導體。又因為GaN商品價格較高，目前在如手機、充電器等消費電子領域的普及還需要時間，反而是衛星等較無價格競爭的領域中，GaN的影響力正在逐步擴大。 目前除了單純的GaN元件之外，電力電子的GaN-on-Si技術、微波射頻領域的GaN-on-SiC技術也正在蓬勃發展。5G世代讓科技有了更多的應用，在各家企業搶攻5G市場的同時，GaN技術肯定也會成為競爭之一。
氮化鎵（GaN、Gallium nitride）是氮和鎵的化合物，是一種III族和V族的直接能隙（direct bandgap）的半導體，自1990年起常用在發光二極體中。 此化合物結構類似 纖鋅礦 ，硬度很高。
2020年8月18日 · 今天就來跟大家介紹氮化鎵，半導體材料從第一代的矽 (Si)、第二代的砷化鎵 (GaAs)至目前已到 氮化鎵 (GaN) 及 碳化矽 (SiC) 為主的第三代。. 連台積電都搶進！. 第三世代半導體材料 – 氮化鎵GaN是什麼？. 第三代半導體材料被稱為 「寬能隙半導體」（WBG） ，相 ...
2020年4月28日 · 氮化鎵GaN是氮（N）與鎵（Ga）的化合物，用於半導體產業，為第三代半導體材料。 其實氮化鎵GaN的研究早已超過30年，但在近年才開始成為半導體未來之星的原因是早期受限於製程技術無法大量製造，目前仍無法取代傳統、較便宜的矽（Si）元件，但未來 ...
