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 材料簡介
氮化鎵（Gallium nitride，簡稱GaN）是研制微電子器件、光電子器件的新型半導體材料，它具有直接帶隙寬、原子鍵強、熱導率高、化學穩定性好和的抗輻照能力強等性質，在光電子、高溫大功率器件和高頻微波器件的應用方面有著廣闊的前景。

不同類型半導體材料的性能對比

應用領域

電力電子（無線充電、快速充電）、微波射頻、半導體照明…

發展趨勢

1.電力電子領域：
將優先在對高效率、小型化有迫切需求的領域加快滲透，隨著成本的降低和可靠性的提高，將在分布式光伏、新能源汽車和移動終端快充等領域滲透。
2.射頻領域：
長期來看，在宏基站和無線回傳領域，GaN 將逐漸取代 LDMOS 和 GaAs 從而占據主導位置。
3.結構方面：
受限于當前器件的水平結構，GaN 器件的耐壓水平受到限制，主要應用于 900V 以下的市場，為突破現有的耐壓水平，垂直型 GaN 晶體管是未來重點研發方向之一。

行業發展目標

根據《重點新材料首批次應用示范指導目錄（2018 版）》中提出，對于氮化鎵單晶襯底，包括 2 英寸及以上 GaN 單晶襯底，需滿足位錯密度＜ 5×10 6cm-2 ，半絕緣 GaN 電阻率＞ 106 Ω· cm；對于功率器件用氮化鎵外延片，包括 4 英寸及以上氮化鎵外延片，需滿足背景載流子濃度 <>16cm-3 ，翹曲小于 50μm，遷移率>600cm2/vs

市場規模預測

據 Research and Markets 預測，到 2023 年全球氮化鎵器件市場規模將達 224.7 億美元。

主要研究單位 / 公司

應用案例

微波器件：

GaN 具有高的電子遷移率、高的飽和速度和較低的介電常數，是制作微波器件的優質材料。

光電器件：

GaN 及其合金的帶隙覆蓋了從紅色到紫外的光譜范圍，是一種理想的短波長發光器件材料。

充電器件：

GaN 器件是目前最快的功率開關器件，并且可以在高速開關的情況下仍保持高效率水平，能夠應用于更小的元件，應用于充電器時可以有效縮小產品尺寸。