GaN 産業用途

SiC ベースと Si ベースの GaN の応用分野は厳密には区別されていません。IGaN-On-SiCデバイスは、SiC基板のコストが比較的高いですが、SiC長結晶技術の成熟に伴い、デバイスのさらなる低コスト化が期待されており、パワーエレクトロニクス分野のパワーデバイスに使用されています。

RF市場におけるGaN

現在、RF 市場には、GaAs プロセス、Si ベースの LDMOS (横方向拡散金属酸化膜半導体) プロセス、GaN プロセスの 3 つの主要プロセスがあります。GaAs デバイスと LDMOS デバイスの欠点は、動作周波数に制限があり、最大実効周波数が 3 GHz 未満であることです。

GaN は、GaAs と Si ベースの LDMOS テクノロジーの間のギャップを橋渡しし、Si ベースの LDMOS の電力処理能力と GaAs の高周波性能を組み合わせます。 GaAsは主に小型基地局で使用されており、GaNのコスト削減に伴い、GaNはその高出力、高周波、高効率の特性により小型基地局PA市場の一部を占めると予想されており、GaAs PAとGaNが共同で支配するパターンを形成している。

パワーデバイス用途におけるGaN

Dヘテロ接合二次元電子ガスの高速性能を実現できる構造により、GaNデバイスはSiCデバイスに比べて動作周波数が高く、耐電圧もSiCデバイスより低いため、GaNパワーエレクトロニクスデバイスは、軽量家電電源アダプタ、ドローン用超軽量電源、ワイヤレス充電デバイスなどの電源分野の高周波、小型、コスト重視、低電力要件により適しています。

現在、急速充電がGaNの主戦場となっている。車載分野は、GaN パワー デバイスの重要なアプリケーション シナリオの 1 つであり、車載用 DC/DC コンバータ、DC/AC インバータ、AC/DC 整流器、OBC (車載充電器) で使用できます。GaN パワー デバイスは、低いオン抵抗、速いスイッチング速度、より高い電力出力密度、より高いエネルギー変換効率を備えており、電力損失とエネルギー節約を削減するだけでなく、システムの小型化も可能にします。これにより、電力損失の低減と省エネルギーだけでなく、システムの小型化・軽量化も実現し、パワーエレクトロニクス機器の小型軽量化に効果を発揮します。