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鎖定LED照明應用 晶電GaN-on-Si晶片量產在即

文‧王智弘 發布日期:2015/12/10 關鍵字:GaN-on-GaNSiC寬能隙

晶元光電氮化鎵(GaN)布局再下一城。繼年初取得德國ALLOS Semiconductors矽基氮化鎵(GaN-on-Si)的技術授權後,晶元光電即將於近期投產GaN-on-Si晶片,目標鎖定發光二極體(LED)照明市場。另外,該公司也正積極研發GaN-on-GaN技術,將瞄準600伏特(V)以上的功率元件應用,以取代MOSFET、IGBT等矽功率元件。

晶元光電研發中心前瞻技術群研發一處專案處長李鎮宇表示,氮化鎵具有高溫、高壓、高頻、高功率操作等特性,除可作為LED光發材料外,還有很多新的出路,如用於微波射頻或電力電子領域,因此成長潛力備受看好,並吸引許多廠商投入研發。

李鎮宇進一步指出,由於GaN-on-Si技術可與現今八吋晶圓廠製程匹配,因而有較多廠商在進行研發,不過該技術仍面臨異質磊晶結構缺陷多等問題,較適合100~200V的應用,若要滿足600V以上的高功率應用,則較適合使用GaN-on-GaN技術,因為其品質相對較為穩定。換言之,兩種技術在功率元件的市場會有明顯的應用分野,前者將以3C電子等低壓應用為主,後者則滿足電動車等高壓應用。

李鎮宇提到,電子產品對輕薄短小設計的要求,是驅動GaN功率元件發展的背後動力,因為現今以矽功率元件設計的電源供應器或電源轉換器,體積皆很大且能源效率提升有限,若改用GaN功率元件,則可大幅縮小電源設計尺寸,同時提高能效,進而可開創出更多新應用的可能性。

據悉,晶元光電兩種技術皆有投入研發,但現階段主軸是以GaN-on-Si,因此相關產品進展會相對較快。李鎮宇透露,最快今年底該公司即可投入GaN-on-Si晶片試產,若一切順利2016年即可正式導入量產,初期將以LED照明應用為主。

至於GaN-on-GaN的發展,仍需較多時間研發與評估,同時也要看相關基板價格的發展狀況。李鎮宇分析,現今GaN-on-GaN的基板占整體晶片成本的比重仍在50~60%左右,相較之下,GaN-on-Si的基板成本,以6吋而言則約占整體晶片5%左右,因此後者商用進展會相對較快。

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