GaN材料的优势体现在耐高温，耐高压以及更快的开关速度，从而带来了器件更低的开态电阻，更精简的设计，更高的工作温度以及更好的能效；在终端体现为更高的功率密度，更小的体积。自GaN器件商用以来，以硅基GaN为基础的HEMT平台在各大应用领域取得了巨大进展，例如消费类电子，工业电子，数据中心，能源，电动汽车等。根据行业预测，以硅基GaN IC为基础的功率半导体可以广泛覆盖80V-1000V， 10W~100kW应用，市场潜力有望超过100亿美元。“以GaN快充为代表的消费电子应用，标志着GaN功率器件大规模商用的开始。”在2022集邦咨询化合物半导体新应用前瞻分析会上，晶湛半导体高级经理朱钰表示。晶湛半导体：创新推动GaN走向更广阔的功率电子应用
晶湛半导体是一家提供GaN外延解决方案的专业外延代工商。在电力电子方面，主要提供各种不同尺寸硅晶圆上GaN HEMT外延片，广泛涵盖了200V, 650V, 1200V甚至更高压的应用场景，并能提供耗尽型（D-mode）与增强型（E-mode）两种外延结构。在规模量产的质量管控方面，晶湛半导体通过优化AlN成核层及运用应力控制技术，确保了外延片优异的晶体质量，整片的耐压和平整度实现了均匀一致；除了消费电子中常用的650V HEMT外延片产品外，晶湛也在推动GaN走向更大的电力电子应用空间。在高电压和大电流方面创新性地引入 Multi-Channel多沟道异质外延结构，通过若干个垂直集成的二维电子气（2DEG）通道，在保持高电子迁移率的同时增加沟道中的载流子密度，从而有效地降低了导通电阻和发热。相关研究结果已经发表于行业顶级期刊Nature Electronics，IEEE EDL，以及国际顶级会议IEDM，引起了广泛的关注。
会上，朱钰重点介绍了晶湛半导体近期在300mm大尺寸GaN-on-Si外延方面所取得的技术突破。2021年9月，晶湛半导体通过运用其完全自主知识产权的相关专利技术，优化了AlN成核层和材料应力控制技术，率先在全球首次发布了一系列用于功率半导体器件的高质量300mm GaN-on-Si HEMT外延片，在满足大规模量产和应用所需的漏电要求前提下，成功覆盖200V，650V，1200V等不同击穿电压应用场景需求，厚度不均匀度减小至0.3%，晶圆翘曲Bow<50μm。朱钰表示，“大尺寸硅基氮化镓外延技术使得GaN-on-Si电力电子器件兼具了GaN优异的高频高压特性和硅CMOS工艺线的可量产特性，标志着硅基氮化镓与硅CMOS工艺线的尺寸完全兼容，必将鼓舞大功率集成电路和片上系统（SoC）的发展，并进一步提高GaN功率芯片性能，降低GaN电力电子器件和系统成本，为实现“碳达峰碳中和”目标提供坚实的保障。”
