據(jù)報(bào)道，蘋果（Apple）從今年(2021)將推出采用GaN-on-Si晶體管的筆記型計(jì)算機(jī)充電器?，F(xiàn)代汽車公司（Hyundai Motor）最近宣布，打算將配備SiC半導(dǎo)體的逆變器應(yīng)用于其E-GMP平臺(tái)。其他大型IT和汽車公司也已開始類似的應(yīng)用程序。

 

展望未來(lái)，SiC和GaN化合物半導(dǎo)體市場(chǎng)成長(zhǎng)將加快。 氮化鎵（GaN）半導(dǎo)體代工公司Unikorn Semiconductor表示將在2021年大幅提高其用于充電器的GaN-on-Si芯片的產(chǎn)量。目前，臺(tái)積電擁有三到四個(gè)能夠生產(chǎn)6英寸Epi GaN芯片的MOCVD單元，生產(chǎn)能力為1.5?2K wpm。

 

由于預(yù)期的訂單增長(zhǎng)，今年GaN晶圓產(chǎn)能可能會(huì)短缺，因此，將帶動(dòng)新擴(kuò)廠投資適用于電動(dòng)汽車，太陽(yáng)能發(fā)電、輕薄型IT裝置、國(guó)防通信、航天等。

 

所謂化合物半導(dǎo)體（compound semiconductor）是使用諸如SiC和GaN的寬帶隙（WBG）材料制造的半導(dǎo)體。GaN和4H-SiC的頻隙分別為3.4eV和3.2eV，遠(yuǎn)高于當(dāng)前使用的Si的1.1eV水平。

 

與傳統(tǒng)的基于硅的半導(dǎo)體相比，復(fù)合半導(dǎo)體能夠承受的電壓超過(guò)10倍，對(duì)于制造輕薄IT裝置設(shè)備也很有利。例如：

 

愛爾蘭新創(chuàng)廠商N(yùn)avitas半導(dǎo)體公司，其優(yōu)勢(shì)在于整合GaN、驅(qū)動(dòng)、控制器與保護(hù)元件與提供軟件，可縮小快充充電器的體積與降低設(shè)計(jì)成本，預(yù)計(jì)Navitas在2021年可取得Apple與所有Android品牌的訂單，預(yù)測(cè)Apple將在2021年，推出2或3款新的充電器。

 

而臺(tái)積電為Navitas關(guān)鍵供應(yīng)商，若臺(tái)積電Epi wafer產(chǎn)能滿載，預(yù)測(cè)臺(tái)積電將會(huì)把Navitas的GaN Epi wafer訂單外包給晶電（Epistar）。

 

晶電是臺(tái)灣LED龍頭廠，氮化鎵磊晶原本就是LED的關(guān)鍵制程之一，同時(shí)獲臺(tái)積電認(rèn)證「氮化鎵快充」的制程外包廠商。

 穩(wěn)懋（WinFoundry）是砷化鎵晶圓代工龍頭為搶攻第三代半導(dǎo)體材料碳化硅（SiC）與氮化鎵（GaN）商機(jī)，斥資850億元設(shè)廠進(jìn)駐南科高雄園區(qū)。穩(wěn)懋看好5G及Wi-Fi 6/7之手持式裝置及基地臺(tái)的成長(zhǎng)，以及光電元件應(yīng)用。

 

恩智浦宣布在美國(guó)建廠所要生產(chǎn)5G用芯片材料也是氮化鎵。

 

展望未來(lái)，預(yù)計(jì)GaN和SiC半導(dǎo)體將在電動(dòng)汽車的逆變器（轉(zhuǎn)換高壓直流電池電流以用于交流電動(dòng)機(jī)），小型且易于攜帶的IT裝置充電器以及太陽(yáng)能發(fā)電應(yīng)用，會(huì)越來(lái)越多地被采用于開關(guān)頻率高、低電導(dǎo)率和最小開關(guān)損耗。例如電動(dòng)車輛的車載充電站和EV充電樁的供應(yīng)設(shè)備中對(duì)GaN半導(dǎo)體裝置的需求已經(jīng)增加