全球首发300mm氮化镓Chiplet技术,为何全世界都这么注重氮化镓的发展?_2026氮化镓技术展PCIMASIA

英特尔近日在2025年国际电子器件会议（IEDM）上首次公开展示了基于300mm硅基氮化镓（GaN）工艺的Chiplet技术。这项技术的突破性在于有望革新高性能功率电子和射频器件的未来，特别是运用在5G/6G通信、人工智能服务器和高效能计算领域。
据悉，此次英特尔展示的氮化镓Chiplet采用的事业界最薄的19µm硅衬底，并成功集成了GaN N-MOSHEMT与硅PMOS的单片CMOS数字电路库。这是一项伟大的创新，其意味着氮化镓技术从分立器件迈向系统级集成，有力推动了氮化镓在功率密度和效率要求日益提高的电子设备中的应用。300mm硅基氮化镓晶圆和传统的150mm硅晶圆相比，其在应用上可以显著降低生产成本并提高生产效率。这项技术还兼容了现有的CMOS工艺线，氮化镓的广泛商业化应用前途更为光明。

为何全世界都这么注重氮化镓的发展？
氮化镓凭借其卓越的性能、广泛的应用前景以及不断降低的成本，正在成为半导体行业的关键材料，受到全球的高度重视。
1、性能优势
高功率密度与高效率：氮化镓是一种宽禁带半导体材料，具有高饱和速度和高电压击穿能力。相比传统硅材料，GaN器件在高频、高功率应用中表现出更高的效率和更低的能耗。例如，在功率转换系统中，GaN器件的低导通电阻和低栅极电荷使其效率大幅提升。
高频操作能力：GaN的高频特性使其在射频（RF）应用中表现出色，能够支持5G通信基站中的高频功率放大器。这使得GaN成为5G通信和卫星通信等领域的首选材料。
2、应用广泛
5G通信：5G技术需要高功率、高频率的RF功率放大器，GaN器件能够满足这些需求，提供更高的数据传输速率和更稳定的信号。
电动汽车：GaN器件在电动汽车的车载充电器、逆变器和快速充电基础设施中发挥关键作用。其高效率和小尺寸特性有助于减轻车辆重量并提高续航里程。
数据中心：数据中心需要高效、紧凑的电源系统，GaN器件能够显著降低能耗和冷却成本。
可再生能源：在太阳能和风能等可再生能源系统中，GaN器件用于提高电力转换效率。
3、市场需求与增长潜力
市场增长迅速：全球GaN半导体器件市场预计从2025年的13.5亿美元增长到2030年的96.7亿美元，年复合增长率达到25.9%。这种快速增长主要得益于其在多个行业的广泛应用。
新兴应用领域：除了上述领域，GaN还在激光雷达、卫星通信、智能电网等领域展现出巨大潜力。
4、技术进步与成本降低
制造技术改进：随着制造技术的不断进步，GaN器件的生产成本逐渐降低。例如，硅基氮化镓（GaN-on-Silicon）技术的发展使得大规模生产成为可能。
集成化趋势：GaN器件正朝着单芯片集成方向发展，这不仅简化了设计，还提高了系统性能和可靠性。
5、政策支持与战略意义
政府支持：许多国家和地区通过政策和资金支持GaN技术的发展。例如，欧盟宣布了新的资金计划，以增强本土GaN半导体制造能力。
战略意义：GaN技术在军事、航空航天等领域的应用，使其具有重要的战略意义。

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来源：广州光亚法兰克福展览有限公司

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