美國(guó)透明度市場(chǎng)研究公司近日發(fā)布研究報(bào)告稱(chēng)，2012年氮化鎵半導(dǎo)體器件市場(chǎng)產(chǎn)值為3.7982億美元，并將在2019年達(dá)到22.0373億美元。其中，軍事國(guó)防和宇航部分占據(jù)氮化鎵半導(dǎo)體市場(chǎng)的最高份額。

　　報(bào)告稱(chēng)，2013～2019年的復(fù)合年增長(zhǎng)率也將達(dá)到24.6%。美國(guó)在全球氮化鎵器件市場(chǎng)中占據(jù)最大份額，2012年達(dá)到32.1%，其次分別是歐洲、亞洲和世界其他地區(qū)。而亞洲由于電子產(chǎn)業(yè)的快速增長(zhǎng)，將是氮化鎵半導(dǎo)體器件市場(chǎng)增長(zhǎng)最快的地方，2013～2019年的復(fù)合年增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)將達(dá)到27.7%。

　　由于對(duì)高速、高溫和大功率半導(dǎo)體器件需求的不斷增長(zhǎng)，使得半導(dǎo)體業(yè)重新考慮半導(dǎo)體所用設(shè)計(jì)和材料。隨著多種更快、更小計(jì)算器件的不斷涌現(xiàn)，硅材料已難以維持摩爾定律。由于氮化鎵材料所具有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，如噪聲系數(shù)優(yōu)良、最大電流高、擊穿電壓高、振蕩頻率高等，為多種應(yīng)用提供了獨(dú)特的選擇，如軍事、宇航和國(guó)防、汽車(chē)領(lǐng)域，以及工業(yè)、太陽(yáng)能、發(fā)電和風(fēng)力等高功率領(lǐng)域。氮化鎵具有比硅更高的能效，因此所需熱沉數(shù)量少于硅。應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展和軍事需求的增加是驅(qū)動(dòng)氮化鎵半導(dǎo)體器件市場(chǎng)增長(zhǎng)的主要力量。需求量的增加主要是由于氮化鎵器件所能帶來(lái)的在器件重量和尺寸方面的顯著改進(jìn)。另外，氮化鎵器件擊穿電壓的提升有望推動(dòng)氮化鎵在電動(dòng)車(chē)輛中的使用量。

　　2012年，由于氮化鎵光電半導(dǎo)體在軍事、宇航、國(guó)防和消費(fèi)電子的使用，使得光電半導(dǎo)體成為全球氮化鎵半導(dǎo)體器件市場(chǎng)的主要產(chǎn)品類(lèi)型，并占據(jù)市場(chǎng)的96.6%。其中功率半導(dǎo)體器件將隨著工業(yè)應(yīng)用對(duì)大功率器件需求的增長(zhǎng)成為未來(lái)增長(zhǎng)速度最快的器件。

　　在各種應(yīng)用中，軍事，國(guó)防和宇航部分占據(jù)氮化鎵半導(dǎo)體市場(chǎng)的最高份額，2012年達(dá)到8168萬(wàn)美元。消費(fèi)類(lèi)電子是第二大應(yīng)用領(lǐng)域，之后是信息通信技術(shù)（ICT）和汽車(chē)應(yīng)用。隨著4G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，對(duì)高功率晶體管和基站的需求預(yù)計(jì)將增加。因此，ICT行業(yè)對(duì)氮化鎵功率半導(dǎo)體的需求將以最快的速率增長(zhǎng)。

　　全球光子集成電路市場(chǎng)呈現(xiàn)分散和競(jìng)爭(zhēng)激烈的態(tài)勢(shì)。主要的行業(yè)參與者包括日本的富士通（Fujitsu）公司、日亞化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社、加拿大的氮化鎵系統(tǒng)（GaN System）公司、美國(guó)的飛思卡爾（Freescale）半導(dǎo)體公司、國(guó)際整流器（IR）公司、科瑞（Cree）公司、射頻微系統(tǒng)公司等。

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　　氮化鎵降低成本可能性大

　　首先，在碳化鎵部分，IMS Research指出該產(chǎn)品的關(guān)鍵市場(chǎng)為電源供應(yīng)器、太陽(yáng)能逆變器、工業(yè)用電動(dòng)機(jī)等。再者，法國(guó)Yole公司預(yù)測(cè)氮化鎵功率器件在2012年的銷(xiāo)售額將達(dá)1000萬(wàn)美元，2012年初將是GaN功率組件市場(chǎng)快速起飛的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，而整體市場(chǎng)產(chǎn)值將于2013年達(dá)到5，000萬(wàn)美元規(guī)模，并于2015年快速激增至3億5，000萬(wàn)美元。

　　氮化鎵是一種寬能隙材料，它能夠提供與碳化硅（SiC）相似的性能優(yōu)勢(shì)，但降低成本的可能性卻更大。業(yè)界認(rèn)為，在未來(lái)數(shù)年間，氮化鎵功率器件的成本可望壓低到和硅MOSFET、IGBT及整流器同等價(jià)格。事實(shí)上，在過(guò)去兩年間，氮化鎵功率器件已有明顯進(jìn)展，例如國(guó)際整流器公司（InternaTIonal RecTIfier）已推出GaNpowIR、EPC推出eGaNFET器件，以及Transphorm推出600伏氮化鎵晶體管等。

　　其中，國(guó)際整流器公司推出的GaNpowIR可滿(mǎn)足市場(chǎng)對(duì)功率MOSFET愈來(lái)愈高的需求，該公司表示，GaNpowIR的FOM能比現(xiàn)在最先進(jìn)的硅MOSFET優(yōu)異十倍，并在眾多不同的應(yīng)用皆有龐大的潛能。國(guó)際整流器全球業(yè)務(wù)資深副總裁AdamWhite表示，由于硅材料的功率芯片技術(shù)已面臨瓶頸，未來(lái)效能突破空間有限，國(guó)際整流器多年前便已開(kāi)始投入GaN材料技術(shù)研發(fā)。

　　值得一提的是，為使GaN功率組件擁有較佳的成本結(jié)構(gòu)，包括國(guó)際整流器與EPC兩家公司，均是采用硅基氮化鎵（GaN-on-Silicon）制程技術(shù)，如此一來(lái)，不僅成本可優(yōu)于體塊式氮化鎵（Bulk-GaN），以硅基氮化鎵制成的高電子遷移率晶體管（HEMT）也可比同級(jí)的SiC組件便宜。除上述業(yè)者外，MicroGaN、Furukawa、GaNSystem、Panasonic、Sanken和東芝（Toshiba）等業(yè)者也已加入GaN功率半導(dǎo)體領(lǐng)域。