小巧而强大，GaN的市场已就绪

在经过很多试验、测试和诸多市场讨论后，氮化镓（GaN）终于进入主流市场。从行业分析师到诺贝尔物理学奖得主，再到无数复合半导体从业者，都在强调GaN是当前最值得关注的材料。

去年年尾，Yole Developpement的Ana Villamor表示，数据中心已经开始以惊人的速度采用GaN产品，包括具有负载点电源的DC/DC转换器。

同时，Hiroshi Amano在印度海德拉巴大学演讲时强调，GaN材料很快将在物联网（IoT）和5G通信应用中扮演重要角色。

总部位于英国伦敦的Dialog半导体公司，在其最近的官方发布印证了诸多公司总裁们在最近几个月提出的观点：主流市场对GaN的采用近在咫尺。

2016年下半年，Dialog公司开始向快速充电电源适配器厂商提供GaN电源IC样片，Dialog公司的企业发展和战略高级副总裁Mark Tyndall当时告诉Compound Semiconductor记者：“当台积电开始在六英寸晶圆上提供GaN作为标准工艺时，我们发现这是一个信号，说明进入GaN市场的时机成熟了。”

自那以后，Dialog一直与台积电合作，致力于将高电压GaN电源IC和控制器推向市场。Dialog的电源管理IC和数字“RapidCharge”电源转换控制器相结合，可以提供与现有硅FET相比更高效、尺寸更小、功率密度更高的电源。

Dialog表示，其最新的GaN产品可以使功率损耗和电源尺寸几乎减半，这对消费电子适配器非常重要，也是智能手机和笔记本电脑等移动通信设备强烈需要的。现在，Dialog GaN产品量产前的准备已经在进行中，产品发布也指日可待。

Dialog公司Tomas Moreno相信2018年将是GaN的转折点

Dialog公司企业发展总监Tomas Moreno表示：“我们计划在本季度推出我们的第一款GaN电源IC，然后在今年年中推出我们的第二款用于消费电子电源适配器的电源IC。”

很重要的是，Moreno认为今年将是GaN的转折点，消费电子适配器是Dialog公司的第一个目标市场。

“GaN产品涉及价值超过50亿美元的市场，涵盖PC、电视、游戏、数据中心、汽车、清洁能源、工业和其他领域，”他说。“我们首先专注于消费领域，因为它的设计周期普遍很短，这样我们可以快速扩展，送更多的晶圆进去我们的生产线。”

“这样会真正降低成本…从而使技术更成熟，市场也会继续采用GaN，”他补充道。“我们的目标是利用消费电源适配器市场作为启动平台，以便为其他应用做好铺垫。”

Moreno认为，整个市场对GaN的采用已经开始发生，已经注意到许多基于GaN器件的设计，包括数据中心、工业甚至汽车应用中。 “我们已经看到了所有这些动势，”他说。

另外，他相信市场的趋势，包括向USB Type C连接和USB PD的转变，以及消费者对快速充电电池的依赖，都将启动GaN进入消费电源适配器市场。

“我们看到一个机遇，就是把智能手机的适配器和PC的适配器合二为一，”他强调说。 “有了GaN，我们可以将这个通用适配器做的非常小。”

虽然美国的Navitas半导体和Innergie等厂商已经交付了基于GaN的65W适配器，但Moreno认为Dialog能够以更低的BOM成本提供解决方案。

“有些公司已经有（交付）了这项技术，但是其拓扑结构采用的是较贵的元件，”他说。“我们正在开发一种芯片，使您能够降低BOM成本，并且可以更快地实现设计和部署。”

那么客户对可靠性的担忧问题怎么解决呢？Moreno认为，这个可以从Dialog和竞争厂商的设备如何通过严格的可靠性测试要求来回答。此外，他认为供应链瓶颈，即围绕外延层沉积（around epitaxial layer deposition）和封装，正在得到解决。

Dialog的制造合作伙伴应该有必要的MOCVD反应器，如他补充的：“消费类应用往往要求功耗更低，使用QFN封装，这种封装没有瓶颈。”

Moreno表示：“Dialog在消费应用领域是一个强大的市场领导者，我们对这个市场非常熟悉。我们可以将GaN这项技术以更好的性能和更具竞争力的物料成本带到这个市场。”