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康尔信电力系统TB@以氮化镓为代表的第三代半导体产业即将迎来爆发期


半导体的快速发展对制造集成电路设备的公司提出了大量要求 。 每一个新的硅节点都会带来大量的新需求 ， 很容易想象旧的设备很快会过时 。 虽然情况可能如此 ， 但是设计精良的设备通常可以适应新的任务需求 。
当前氮化镓之所以火爆的原因？
氮化镓是第三代半导体材料之一 ， 在半导体材料发展的三代技术中 ， 第一代半导体材料以硅和锗等元素半导体为代表 ， 奠定了微电子产业基础；第二代半导体材料以砷化镓和磷化铟为代表 ， 奠定了信息产业基础 。
以碳化硅和氮化镓为代表的第三代半导体材料 ， 因具备禁带宽度大、击穿电场高、热导率大、电子饱和漂移速率高、抗辐射能力强等优越性能 ， 是固态光源和电力电子、微波射频器件的“核芯” ， 在半导体照明显示、新一代移动通信、能源互联网、高速轨道交通、新能源汽车、消费类电子等领域有广阔的应用前景 ， 对节能减排、产业转型升级、催生新的经济增长点将发挥重要作用 。
康尔信电力系统TB@以氮化镓为代表的第三代半导体产业即将迎来爆发期
本文插图
就在前几天 ， 小米其旗舰手机发布会上推出了一款65W氮化镓充电器 ， 引发市场对氮化镓的强烈关注 。 据介绍 ， 氮化镓材料具备高功率、高频率、高导热等优势 ， 用在充电领域可在输出大功率的同时保持充电器体积可控 ， 因此获得不少终端厂商青睐 。
当然 ， 第三代半导体吸引的不仅仅是终端厂商 ， 资本以及产业级的合作已然开启 。 比如国内企业康佳集团 ， 就聚集团之力布局第三代半导体产业 。 作为一家中国领先的电子信息上市企业 ， 半导体集成电路是康佳集团的核心 ， 而为了彻底解决中国缺芯少屏的困境 ， 康佳发展半导体业务也势在必行 。
氮化镓应用市场可观
一方面 ， 小米和众多处在这一风口的3C电源企业 ， 随着普及浪潮的到来 ， 氮化镓快充开始渗透手机和笔记本等电子设备的配件市场 ， 市场容量有望迅速扩大 ， 各大主流电商及电源厂也是摩拳擦掌 。 另外一方面 ， 氮化镓快充将逐渐被各大主流手机厂商做为inbox的标准配件 ， 其市场规模更是异常可观 ， 势必会把氮化镓技术的应用推向又一个巅峰 。
据悉 ， 目前65W适配器已经被广大手机厂商所采用 ， 2020年100W适配器将会出现在市场当中 。 华为、三星、苹果也在GaN技术上有着较深的积累 ， 海思、中兴微电子等也早有布局 ， 据业内人士透露 ， 今年华为、vivo等手机品牌厂商还会推出GaN充电器 。 不过 ， 有使用过GaN充电器的业内人士表示 ， 与Si相比 ， GaN充电器的体积并没有小太多 ， 发热功率更大 。
康尔信电力系统TB@以氮化镓为代表的第三代半导体产业即将迎来爆发期
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根据市场研究机构估计 ， 2024年 ， 仅在手机和笔记本快充领域 ， 氮化镓市场可达3.58亿美元；2018至2024年间市场规模的复合年增长率将高达92% 。 其中 ， GaN快充市场2020-2023年间增速将达到55% 。 乐观情况下 ， 氮化镓功率市场规模将超过7.5亿美元 。
使用了氮化镓材料的电子产品可以实现：小巧、高效、发热低的特性 。 基于上述优点 ， 它可以解决5G时代的智能科技硬件产品在节能、小型化、大功率等多方面的要求 。
除了快充细分领域 ， 通常用于微波射频、电力电子和光电子三大领域 。 具体而言 ， 微波射频方向包含5G通信、雷达预警、卫星通讯等应用；电力电子方向包括智能电网、高速轨道交通、新能源汽车、消费电子等应用；光电子方向包括LED、激光器、光电探测器等应用 。
再以氮化镓在射频领域的应用为例 。 5G时代的核心是5G网络 ， 5G网络的关键在于5G基站的铺设 ， 射频氮化镓有着输出功率更大、频率特性更好、瞬时带宽更大、体积更小等多方面的优势 ， 是5G基站功率放大器等元器件的绝配 。


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