GaN，新拐点?

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文章摘要

氮化镓（GaN）作为第三代半导体材料的代表，近期在技术发展和市场应用方面取得了显著进展。英飞凌公司宣布成功开发全球首款12英寸GaN晶圆，这一技术突破预示着GaN功率半导体市场的快速发展。与8英寸晶圆相比，12英寸晶圆能够生产更多的芯片，提高了生产效率和技术水平。英飞凌利用现有的12英寸硅晶圆制造设备，加速了GaN技术的实施速度，并有效利用了资金。

信越化学公司也宣布实现了GaN专用生长衬底300mm QST衬底的量产，这一进展解决了GaN与硅晶圆之间热膨胀系数失配的问题，为高质量GaN的生长提供了可能。这些技术进步为GaN在导通电阻水平上与硅的成本平价铺平了道路，预示着GaN和硅产品成本的持平。

GaN技术已经在LED照明和激光显示等领域占据重要地位，并且其在智能设备快充领域的应用也日益广泛。据预测，氮化镓功率半导体市场将实现指数级增长，特别是在消费电子领域，预计从2024年的24.66亿元人民币增长至2028年的211.33亿元人民币，复合年增长率为71.1%。

随着新能源汽车和自动驾驶技术的发展，GaN在汽车市场中展现出巨大的商业潜力。GaN功率器件可以用于电动汽车的功率电子变流器、车载电池充电器和DC-DC转换器，以及汽车激光雷达领域。尽管GaN在汽车应用中仍处于早期阶段，但其在车载充电器、DC/DC转换器和激光雷达等领域的应用已经开始渗透。

数据中心领域也是GaN技术的重点发展方向之一。随着AI技术的兴起，数据中心对电力的需求高速增长，GaN功率半导体成为优化能源效率的关键技术。GaN器件能够提高电源设备的效率，减少能源损耗，降低运营成本。预计到2030年，全球GaN功率元件市场规模将增长至43.76亿美元。

在储能市场，GaN技术的应用也在逐渐渗透。GaN的高效率和低损耗特性使其在太阳能微型逆变器、户外电源和固态电池等领域具有潜在的应用前景。GaN技术的应用有助于提升储能系统的效率和可靠性。

此外，氮化镓量子光源芯片的成功研制为GaN在量子互联网等领域的应用提供了新的可能性。资本市场上，GaN功率半导体行业的并购活动频繁，预示着行业的整合和市场优势资源的集中。

尽管GaN技术在多个领域展现出应用潜力，但要实现大规模商业化，还需要克服技术挑战和降低成本。目前，GaN的生产成本相对较高，这可能限制了其在大规模应用中的普及速度。然而，随着技术的进步和市场的扩大，预计GaN功率半导体市场将在未来几年内得到更广泛的应用，并成为推动数据中心高效能和低成本运营的重要力量。