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晶元GaN-on-Si晶片即将量产 称霸LED照明?

2015-12-11 02:21
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  晶元光电氮化镓(GaN)布局再下一城。继年初取得德国ALLOS Semiconductors矽基氮化镓(GaN-on-Si)的技术授权后,晶元光电即将于近期投产GaN-on-Si晶片,目标锁定发光二极体(LED)照明市场。另外,该公司也正积极研发GaN-on-GaN技术,将瞄准600伏特(V)以上的功率元件应用,以取代MOSFET、IGBT等矽功率元件。

  晶元光电研发中心前瞻技术群研发一处专案处长李镇宇表示,氮化镓具有高温、高压、高频、高功率操作等特性,除可作为LED光发材料外,还有很多新的出路,如用于微波射频或电力电子领域,因此成长潜力备受看好,并吸引许多厂商投入研发。

  李镇宇进一步指出,由于GaN-on-Si技术可与现今八寸晶圆厂制程匹配,因而有较多厂商在进行研发,不过该技术仍面临异质磊晶结构缺陷多等问题,较适合100~200V的应用,若要满足600V以上的高功率应用,则较适合使用GaN-on-GaN技术,因为其品质相对较为稳定。换言之,两种技术在功率元件的市场会有明显的应用分野,前者将以3C电子等低压应用为主,后者则满足电动车等高压应用。

  李镇宇提到,电子产品对轻薄短小设计的要求,是驱动GaN功率元件发展的背后动力,因为现今以矽功率元件设计的电源供应器或电源转换器,体积皆很大且能源效率提升有限,若改用GaN功率元件,则可大幅缩小电源设计尺寸,同时提高能效,进而可开创出更多新应用的可能性。

  据悉,晶元光电两种技术皆有投入研发,但现阶段主轴是以GaN-on-Si,因此相关产品进展会相对较快。李镇宇透露,最快今年底该公司即可投入GaN-on-Si晶片试产,若一切顺利2016年即可正式导入量产,初期将以LED照明应用为主。

  至于GaN-on-GaN的发展,仍需较多时间研发与评估,同时也要看相关基板价格的发展状况。李镇宇分析,现今GaN-on-GaN的基板占整体晶片成本的比重仍在50~60%左右,相较之下,GaN-on-Si的基板成本,以6寸而言则约占整体晶片5%左右,因此后者商用进展会相对较快。
 

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