短短數(shù)月內(nèi),氮化鎵功率器件領(lǐng)域密集釋放了三組關(guān)鍵信號。
先是去年11月,歐洲微電子研究中心(IMEC)在300mm QST襯底上成功制備出厚度達(dá)5微米的氮化鎵HEMT器件,擊穿電壓超過800V。隨后在12月,安森美與格芯宣布聯(lián)合開發(fā)200mm氮化鎵工藝。再到今年1月,世界先進(jìn)與臺積電達(dá)成氮化鎵技術(shù)授權(quán)協(xié)議,并宣布成為全球首家同時(shí)掌握硅基氮化鎵與基于新基底的高電壓氮化鎵制程的雙基底代工平臺。

這些動態(tài)指向同一個(gè)趨勢:氮化鎵功率器件的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,正在從器件性能競爭轉(zhuǎn)向制造能力構(gòu)建。
作為亞洲電力電子行業(yè)的風(fēng)向標(biāo),PCIM Asia一直關(guān)注氮化鎵制造生態(tài)的演進(jìn)。今年,PCIM Asia將聚焦寬禁帶半導(dǎo)體賽道的核心展品,設(shè)置碳化硅與氮化鎵展示專區(qū),還有氮化鎵主題論壇,將邀請行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)高層、技術(shù)專家、高校學(xué)者、產(chǎn)業(yè)研究員等嘉賓,分享氮化鎵前沿技術(shù)與應(yīng)用方案。此外,還有站在“晶圓-襯底-芯片-器件-模塊”的全鏈條視角的“功率半導(dǎo)體新銳峰會”,將集中呈現(xiàn)第三代半導(dǎo)體從單點(diǎn)性能突破到體系化能力構(gòu)建的最新進(jìn)展。
雙基底技術(shù)覆蓋:全電壓段成為代工門檻
世界先進(jìn)與臺積電的合作,核心價(jià)值在于技術(shù)路線的完整性。
硅基氮化鎵工藝針對80V到200V電壓段,優(yōu)勢是成本可控且能復(fù)用現(xiàn)有8英寸硅產(chǎn)線,適合消費(fèi)電子和低壓電機(jī)驅(qū)動等對價(jià)格敏感的市場。而新基底高電壓氮化鎵制程則瞄準(zhǔn)400V至650V高壓場景,通過工程化的熱膨脹系數(shù)匹配解決了厚膜外延生長難題,適配數(shù)據(jù)中心電源、車載充電器和光伏逆變器。
這意味著單一代工平臺現(xiàn)在可以同時(shí)滿足80V至650V的完整電壓范圍需求。過去代工廠往往聚焦單一基底路線,現(xiàn)在需要在成本敏感的低壓市場和高可靠性的工業(yè)應(yīng)用之間建立完整的工藝覆蓋。
300mm突破:大尺寸決定下一輪成本曲線
如果說世界先進(jìn)的授權(quán)協(xié)議代表當(dāng)下可用的量產(chǎn)方案,那IMEC的300mm氮化鎵進(jìn)展則指向未來五年的產(chǎn)業(yè)方向。
IMEC與信越化學(xué)合作,在300mm QST襯底上制備出5微米厚氮化鎵HEMT器件,擊穿電壓超過800V,同時(shí)具備優(yōu)異的平面均勻性。這一突破的關(guān)鍵在于QST襯底的材料特性——其熱膨脹系數(shù)與氮化鎵接近,能夠在大尺寸晶圓上實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、高質(zhì)量的晶體生長,克服了硅基氮化鎵在300mm尺寸下的晶圓翹曲和裂紋問題。

AIXTRON 提供的 300mm GaN-on-Si 晶圓,采用 imec 進(jìn)行 p-GaN 刻蝕。來源:imec

競爭焦點(diǎn)轉(zhuǎn)移:從技術(shù)突破到體系能力
綜合近期動態(tài),可以看到氮化鎵制造生態(tài)正在經(jīng)歷三個(gè)結(jié)構(gòu)性變化:全電壓段覆蓋能力成為代工門檻,IDM與代工廠的協(xié)同路徑逐步清晰,300mm量產(chǎn)從遠(yuǎn)期愿景變?yōu)楣こ态F(xiàn)實(shí)。
這些變化改變了游戲規(guī)則。過去拼的是單點(diǎn)技術(shù)突破,現(xiàn)在拼的是成本、良率和供應(yīng)鏈響應(yīng)速度。系統(tǒng)廠商不再被單一供應(yīng)商綁定,可以在不同基底路線、不同代工平臺之間進(jìn)行選擇。
8月26日至28日,深圳國際會展中心(寶安新館),來自全球300多家領(lǐng)軍企業(yè)將齊聚PCIM Asia深圳2026,展出氮化鎵產(chǎn)業(yè)鏈上下游的最新成果。本屆展會預(yù)計(jì)展覽面積將達(dá)30,000平方米,吸引超過28,000名專業(yè)觀眾到場,共同探索以氮化鎵(GaN)、碳化硅(SiC)為代表的第三代寬禁帶半導(dǎo)體如何驅(qū)動未來產(chǎn)業(yè)革命。
當(dāng)制造能力成為競爭的主戰(zhàn)場,看懂產(chǎn)業(yè)生態(tài)的重構(gòu)方向,比追逐單點(diǎn)技術(shù)突破更重要。
氮化鎵的未來,并非獨(dú)屬于某一技術(shù)路線或某家巨頭。它正成為一個(gè)由制造工藝、成本結(jié)構(gòu)、生態(tài)協(xié)作共同定義的新賽場。PCIM Asia 2026,正是瞭望這一新賽場的最佳窗口。









