晶元光電氮化鎵(GaN)布局再下一城。繼年初取得德國ALLOS Semiconductors矽基氮化鎵(GaN-on-Si)的技術(shù)授權(quán)后,晶元光電即將于近期投產(chǎn)GaN-on-Si晶片,目標(biāo)鎖定發(fā)光二極體(LED)照明市場。另外,該公司也正積極研發(fā)GaN-on-GaN技術(shù),將瞄準(zhǔn)600伏特(V)以上的功率元件應(yīng)用,以取代MOSFET、IGBT等矽功率元件。
晶元光電研發(fā)中心前瞻技術(shù)群研發(fā)一處專案處長李鎮(zhèn)宇表示,氮化鎵具有高溫、高壓、高頻、高功率操作等特性,除可作為LED光發(fā)材料外,還有很多新的出路,如用于微波射頻或電力電子領(lǐng)域,因此成長潛力備受看好,并吸引許多廠商投入研發(fā)。
李鎮(zhèn)宇進(jìn)一步指出,由于GaN-on-Si技術(shù)可與現(xiàn)今八寸晶圓廠制程匹配,因而有較多廠商在進(jìn)行研發(fā),不過該技術(shù)仍面臨異質(zhì)磊晶結(jié)構(gòu)缺陷多等問題,較適合100~200V的應(yīng)用,若要滿足600V以上的高功率應(yīng)用,則較適合使用GaN-on-GaN技術(shù),因?yàn)槠淦焚|(zhì)相對較為穩(wěn)定。換言之,兩種技術(shù)在功率元件的市場會有明顯的應(yīng)用分野,前者將以3C電子等低壓應(yīng)用為主,后者則滿足電動車等高壓應(yīng)用。
李鎮(zhèn)宇提到,電子產(chǎn)品對輕薄短小設(shè)計的要求,是驅(qū)動GaN功率元件發(fā)展的背后動力,因?yàn)楝F(xiàn)今以矽功率元件設(shè)計的電源供應(yīng)器或電源轉(zhuǎn)換器,體積皆很大且能源效率提升有限,若改用GaN功率元件,則可大幅縮小電源設(shè)計尺寸,同時提高能效,進(jìn)而可開創(chuàng)出更多新應(yīng)用的可能性。
據(jù)悉,晶元光電兩種技術(shù)皆有投入研發(fā),但現(xiàn)階段主軸是以GaN-on-Si,因此相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)展會相對較快。李鎮(zhèn)宇透露,最快今年底該公司即可投入GaN-on-Si晶片試產(chǎn),若一切順利2016年即可正式導(dǎo)入量產(chǎn),初期將以LED照明應(yīng)用為主。
至于GaN-on-GaN的發(fā)展,仍需較多時間研發(fā)與評估,同時也要看相關(guān)基板價格的發(fā)展?fàn)顩r。李鎮(zhèn)宇分析,現(xiàn)今GaN-on-GaN的基板占整體晶片成本的比重仍在50~60%左右,相較之下,GaN-on-Si的基板成本,以6寸而言則約占整體晶片5%左右,因此后者商用進(jìn)展會相對較快。