シリコンカーバイドデバイスと比較して、窒化ガリウムパワーデバイスは、効率、周波数、容量など、総合的な要件が同時に求められるシナリオにおいて、より大きな優位性を発揮します。例えば、窒化ガリウムベースのデバイスは、急速充電の分野で大規模な応用に成功しています。新たな下流アプリケーションの出現と、窒化ガリウム基板製造技術の継続的な進歩により、GaNデバイスの生産量は今後も増加することが予想され、コスト削減と効率化、持続可能なグリーン開発の鍵となる技術の一つとなるでしょう。
現在、第三世代半導体材料は戦略的新興産業の重要な一部となり、次世代の情報技術、省エネ・排出削減、そして国防安全保障技術を掌握するための戦略的な指揮所となりつつあります。その中でも、窒化ガリウム（GaN）は、バンドギャップ3.4eVのワイドバンドギャップ半導体材料として、最も代表的な第三世代半導体材料の一つです。
中国は7月3日、ガリウムおよびゲルマニウム関連製品の輸出を厳しく制限した。これは、希少金属であるガリウムが「半導体産業の新たな穀物」として重要な特性を持ち、半導体材料、新エネルギーなどの分野において幅広い応用上の優位性を持つことを踏まえた重要な政策調整である。本稿では、この政策変更を踏まえ、窒化ガリウムの製造技術と課題、今後の新たな成長ポイント、そして競争パターンといった側面から考察・分析する。
簡単な紹介:
窒化ガリウムは合成半導体材料の一種であり、第三世代半導体材料の代表的な材料です。従来のシリコン材料と比較して、窒化ガリウム（GaN）は、大きなバンドギャップ、強い破壊電界、低いオン抵抗、高い電子移動度、高い変換効率、高い熱伝導率、低損失といった利点を備えています。
窒化ガリウム単結晶は、通信、レーダー、民生用電子機器、自動車用電子機器、電力エネルギー、産業用レーザー加工、計測機器などの分野で幅広く使用できる優れた性能を備えた新世代の半導体材料であり、その開発と量産は世界中の国と業界の注目を集めています。
GaNの応用
1--5G通信基地局
窒化ガリウムRFデバイスの主な応用分野は無線通信インフラで、50%を占めています。
2--高電力供給
GaN の「ダブルハイト」機能は、高性能な民生用電子機器に大きな浸透力を持っており、急速充電や充電保護のシナリオの要件を満たすことができます。
3--新エネルギー車
実用化の観点から見ると、現在自動車に搭載されている第3世代の半導体デバイスは主にシリコンカーバイドデバイスですが、パワーデバイスモジュールの自動車規制認証に合格できる適切な窒化ガリウム材料や、その他の適切なパッケージング方法があり、それらは依然として全工場およびOEMメーカーに受け入れられます。
4--データセンター
GaNパワー半導体は主にデータセンターのPSU電源ユニットに使用されます。
要約すると、新たな下流アプリケーションの出現と窒化ガリウム基板製造技術の継続的な進歩により、GaN デバイスの量は今後も増加し続けると予想され、コスト削減と効率化、そして持続可能なグリーン開発のための重要な技術の 1 つになるでしょう。
投稿日時: 2023年7月27日