碳化矽(SiC)與氮化鎵(GaN)是近年來最受矚目的化合物半導體新秀，除了應用在無線通訊之外，這兩種寬能隙材料在功率半導體領域，也有很大的發展潛力。相較於以矽為基礎的超接面場效電晶體(Super Junction MOSFET)或絕緣柵雙極電晶體(IGBT)，GaN跟SiC最大的優勢在於可以實現更高的開關頻率、耐受電壓也更高，使電源系統的效率得以明顯提升。

眼睛是靈魂之窗，人和人溝通一定會使用眼睛，而大部分的動作之前也都是眼神先到位。但是在數位互動時，卻很少使用到眼睛，比方說使用手機、電腦時的操控都只能用手。原因就在眼球追蹤(Eye Tracking)技術目前多數成本高、體積大、耗電且很難整合。但透過視覺與聽覺傳達的影像和聲音才是最直觀、最常用的溝通方式。

儘管GaN與GaAs的競爭趨於白熱化，但GaN仍在SWaP-C需求(尺寸、重量、功率、成本)日漸嚴苛的局面下持續勝出，在寬頻和窄頻應用的全頻譜範圍內都是如此。

能源的議題是一直以來被討論的話題，在現今節能減碳的需求下，提高轉換效率是新電源轉換器努力的方向。以往所使用的矽功率開關元件；在以矽為材料所開發的金屬氧化物半導體場效應電晶體(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET)，其發展已接近物理極限，期待以矽材料的功率晶體來進行電源轉換器的效率改善效果有限，而寬能隙材料所開發的新型功率晶體，如氮化鎵(GaN)高速電子遷移率場效電晶體(High Electron Mobility Transistor, HEMT)可以讓電源轉換器達到更高的效率及更高功率密度。

化合物半導體泛指各種不以矽為基礎的半導體材料，通常可分成三五族半導體與二六族半導體。三五族化合物是由三族的鋁(Al)、鎵(Ga)、銦(In)及五族的氮(N)、磷(P)、砷(As)、銻(Sb)等等組成。由於是化合物，所以組成方式非常多種，有二元的氮化鎵(GaN)、砷化鎵(GaAs)、磷化銦(InP)；三元的銦鎵砷(InGaAs)、磷化銦鎵(InGaP)；甚至四元的InAlGaAs或InGaAsP等。二六族半導體則是由二族的元素鋅(Zn)、鎘(Cd)、汞(Hg)和六族元素硫(S)、硒(Se)、碲(Te)形成的化合物，是一些重要的光電材料。

為解決一般原生藍色微發光二極體(Micro Light Emitting Diode, MicroLED)進行顏色轉換時所產生的顏色損失問題，Plessey開發出原生綠色MicroLED，使用其專有的2D Planar Gallium Nitride矽基氮化鎵(GaN-on-Si)技術，無需色彩轉換技術即可發出綠光。
LED製造商為了要產生綠光，通常會將磷光體(Phosphors)或量子點(Quantum Dot)等轉換材料應用於原生藍光LED。然後這些材料會將短波長(通常為450nm)的藍光轉換為紅色或綠色波長，效率大約為10~30%。Plessey開發了專有的二維矽平面氮化鎵技術，原生綠色MicroLED無需色彩轉換技術即可發出綠光。
Plessey的原生綠色MicroLED是使用其專有的氮化鎵技術，由氮化鎵本身向外延伸形成的，實際上運作方式類似於原生藍色LED。但其主要區別在於MicroLED量子井(Quantum Well)結構中的銦(Indium)含量。由於不須要進行顏色轉換過程，便不會造成顏色損失。在這樣的情況下，原始綠色發射可以比一般MicroLED的亮數個等級。由於綠色波長為530nm，非常適合彩色顯示器。此外值得一提的是，綠色發射也能表現出優異的波長穩定性與電流密度。
Plessey執行長Mike Snaith表示，Plessey的原生藍色MicroLED已經非常高效，然而透過Plessey此次的技術創新，已經開發出高性能的原生綠色MicroLED，將為Plessey的客戶提供新一代的顯示和照明元件。Plessey的綠色原生GaN比起採用綠色轉換技術的標準藍色設備能夠提供更高的亮度。

以下將介紹以GaN材料的功率晶體，包括GaN材料的物理特性以及GaN高速電子遷移率場效電晶體(High Electron Mobility Transistor, HEMT)的元件特性，以便對此新材料及新元件有進一步的認識。

氮化鎵崛起　無線充電設計添新力

德國半導體大廠英飛淩(Infineon)科技在功率半導體領域市占全球第一、車用半導體領域全球第二。2018年全球營收達76億歐元，而本於讓人們的生活更加便利、安全和環保的目標之下；2019年，也將在汽車電子、工業電源控制、電源管理與多元電子、數位安全解決方案等四大事業持續推動與發展。

電信和國防應用推動射頻氮化鎵(RF GaN)蓬勃發展。根據市調機構Yole Développement調查指出，RF GaN產業於2017~2023年間的年複合增長率達到23%。隨著市場不斷地發展，截至2017年底，RF GaN市場產值已經接近3.8億美元，2023年將達到13億美元以上。