问答 GaN材料之后的市场走向
叶国光 · 2017-07-17 · 阅读 7453
在光电器件方面,目前氮化镓材料用的最多的还是蓝白绿光LED,其它的蓝光绿光激光二极管与UV-LED使用量还是很小,跟蓝白绿光LED差了至少两个数量级,只是这两个应用利润非常好(主要是中国大陆做不出来),所以目前大家比较关注这两个应用,至于LED会不会往激光二极管LD演变,我觉得五年内都不可能,就算可能,对氮化镓材料的使用量也会是个灾难,因为激光照明的功率密度会比LED大三倍以上(中村号称可以一百倍),什么意思?就是同样的芯片面积,未来激光照明会比LED照明发出至少三倍以上的照度,这样用量会急剧减少,恐非氮化镓光电产业之福,不过你不用担心,我预测至少十年内都不可能发生。
至于另一块功率器件的应用,首先跟你科普一下功率器件,目前功率器件的竞争很激烈,市面上有四种结构的功率器件,他们是传统的⑴硅材料功率器件,⑵碳化硅功率器件,⑶碳化硅基板的氮化镓功率器件与⑷硅基板的氮化镓功率器件。經過30多年的發展,硅材料MOSFET已經接近甚至到達物理極限,但是絕緣柵雙極晶体管(IGBT)的折衷開關性能及程序複雜性(成本)的元器件例外,还有提升空间,所以之前澳洋顺昌还兴起投资这块领域的念头,第一种结构与后面三种结构是属于竞争激烈状态。
后面三种材料的器件基本上用不到蓝宝石,但是还是需要MOCVD设备外延氮化镓材料,目前科锐(Cree)的主力产品是第二与第三种,他们的目标是要完全取代硅功率器件,可惜价格很高,所以目前它们的产品大部分使用在WiMax 基站、 雷达、EMC功放、电子对抗及军事领域。现在科锐的主力产品还是第二种碳化硅器件,第三种器件性能更优越,但是价格高企,应用的领域相对更窄,军工与航天是目前的最主要应用。
氮化镓目前确实没有碳化硅使用的多,但是氮化镓与碳化硅相比还是有相对较好的优越性能,所以如果第四种结构材料能有所突破,由于硅集成电路在成本上与工艺上的成熟,如果能克服技术的难题在硅上面长氮化镓功率器件外延结构,硅衬底的氮化镓结构会后来居上,未来也许能占相当大的比例,本人比较看好。

