01

القيمة الاستثمارية لمسار نتريد الغاليوم المحلي
          1. القيمة الاستثمارية لمسار نتريد الغاليومستحل الخصائص المادية لأشباه الموصلات من الجيل الثالث تدريجيًا محل جزء من سوق أجهزة الطاقة القائمة على السيليكون. وقد تم التحقق من ذلك باستمرار من خلال تطبيقات السوق، وأصبح هذا الأمر بمثابة إجماع. بالمقارنة مع كربيد السيليكون، تشمل العيوب الرئيسية الحالية لنيتريد الغاليوم القائم على السيليكون انخفاض تصنيف الجهد وعدم وجود بيانات كافية للتحقق من الموثوقية. بالإضافة إلى ذلك، ونظرًا لانخفاض القيمة الإجمالية لمخرجات نيتريد الغاليوم القائم على السيليكون، لم تتشكل بعد تأثيرات الحجم، مما أدى إلى عدم وجود ميزة في التكلفة مقارنةً بكربيد السيليكون. ومع ذلك، يعمل مصنعو نيتريد الغاليوم القائم على السيليكون حاليًا على تطوير منتجات ذات جهد تحمل عالٍ (منتجات 1200 فولت حاليًا) وموثوقية عالية (لديهم حاليًا بيانات موثوقية مثالية للأجهزة عالية الجهد) من خلال الترسيب الطبقي، وبنية الجهاز، ودوائر التحكم في التشغيل. علاوة على ذلك، اقترب سعر بيع أجهزة نيتريد الغاليوم من سعر أجهزة MOS المصنوعة من السيليكون، ويستمر أداء المنتج وجودته وتكلفته في الاقتراب من المستوى الأمثل. بالإضافة إلى ذلك، بالمقارنة مع كربيد السيليكون،تتميز مادة نتريد الغاليوم القائمة على السيليكون بقدرتها على توفير كفاءة طاقة أعلى وتكلفة أقل. وفي نطاق الجهد من 600 إلى 1200 فولت، ستصبح نتريد الغاليوم القائمة على السيليكون تقنيةً تنافسيةً للغاية.بالإضافة إلى ذلك، ومع الاستخدام المتزايد لكربيد السيليكون في أسواق السيارات والطاقة الشمسية، تُضخ استثمارات بمليارات، بل عشرات المليارات، محليًا وعالميًا. ومن الواضح أن حجم سوق كربيد السيليكون ضخم للغاية، بينما يبدو حجم سوق نتريد الغاليوم المستخدم في رؤوس الشحن الصغيرة أصغر بكثير. ووفقًا لبيانات شركة Yole، سيبلغ حجم سوق كربيد السيليكون 2.5 مليار دولار أمريكي في عام 2025، بينما من المتوقع أن يصل حجم سوق نتريد الغاليوم إلى مليار دولار أمريكي في عام 2026. للوهلة الأولى، يبدو أن القيمة الإجمالية لإنتاج كربيد السيليكون تفوق قيمة إنتاج نتريد الغاليوم بعدة أضعاف.    ومع ذلك، فإن قيمة إنتاج كربيد السيليكون ونيتريد الغاليوم القائم على السيليكون بالنسبة لمعظم الشركات المحلية متساوية في الواقع:   أحدها هو النظر في قيمة إنتاج الركيزة. يختلف هيكل التكلفة، وستنخفض قيمة إنتاج شركات كربيد السيليكون التي لا تمتلك روابط مع الركيزة بشكل كبير.تبلغ تكلفة ركيزة كربيد السيليكون حوالي 50%، وتكلفة رقاقة الإبيتاكسيال حوالي 20%، وتكلفة تصنيع الجهاز وتغليفه واختباره 30%. أما تكلفة ركيزة نتريد الغاليوم فهي ضئيلة للغاية، وتكلفة الإبيتاكسيال 50%، وبالتالي فإن نسبة قيمة إنتاج الجهاز المتبقية أعلى.    أما الأمر الثاني فهو النظر في قيمة مخرجات مواصفات المركبة. تختلف متطلبات السوق؛ إذ يركز كربيد السيليكون على مواصفات السيارات، بينما يركز نتريد الغاليوم على الاستهلاك.بحسب بيانات شركة Yole، من المتوقع أن تصل نسبة الطلب على سوق السيارات الكهربائية إلى حوالي 61% بحلول عام 2025. وتشير بيانات Yole إلى أن الطلب على نتريد الغاليوم للاستخدامات الاستهلاكية يمثل حوالي 70% من إجمالي الطلب في السوق. ولا يزال أمام مصنعي كربيد السيليكون المحليين شوط طويل لتحقيق تطبيقات واسعة النطاق في سوق السيارات.  أما الثالث فهو النظر في قيمة خرج MOS. تتركز شركات كربيد السيليكون المحلية حاليًا بشكل رئيسي في سوق SBD، ولا يزال شحن MOS نادرًا.وفقًا لبيانات شركة Yole، ستشكل قيمة إنتاج أشباه الموصلات المعدنية (MOS) أكثر من نصف السوق بعد عام 2022. ونظرًا لأن السوق في ذلك الوقت مدفوع بشكل أساسي بالسيارات الكهربائية، فستستمر نسبة إنتاج أشباه الموصلات المعدنية في الازدياد. مع ذلك، ونظرًا لمشاكل الموثوقية ومصادر التصنيع المتعلقة بأشباه الموصلات المعدنية المصنوعة من كربيد السيليكون، لا يزال من الصعب على الشركات المصنعة المحلية الترويج لها وتطبيقها على نطاق واسع بثقة وجرأة. باختصار، إذا استثنت شركات كربيد السيليكون المحلية قيمة الإنتاج المتعلقة بمواد الركائز وسوق السيارات وأشباه الموصلات المعدنية غير المخصصة للسيارات، فإن قيمة إنتاجها المحتملة لا تختلف كثيرًا عن قيمة إنتاج نتريد الغاليوم المصنوع من السيليكون. وبالنظر إلى معدلات نمو سوق نتريد الغاليوم بنسبة 30% وكربيد السيليكون بنسبة 70%، يُعد نتريد الغاليوم المصنوع من السيليكون خيارًا واعدًا من منظور حجم الصناعة. تركز شركتا Muscle Man Silicon Carbide وFlash Gallium Nitride على الأسواق الصناعية والاستهلاكية (بشكل عام) على التوالي. ولن نتناول هنا بالتفصيل الاختلافات في متطلبات الجودة وتسعير السوق ودورات طرح المنتجات في السوق.لكن بشكل عام، ستكون مرونة سوق نتريد الغاليوم، الذي يركز على التطبيقات على مستوى المستهلك، أعلى.بالإضافة إلى ذلك، ولأن مرحلة تطوير طاقة كربيد السيليكون ناضجة نسبياً، فإن هناك عدد قليل من الشركات عالية الجودة والمعروفة نسبياً في الصين في مجالات الركائز، والترسيب الطبقي، وتصنيع الأجهزة، أو التصنيع المتكامل للأجهزة، مما يجعل نافذة الفرص المتاحة لرواد الأعمال أصغر.  
  2. فرص ومزايا شركات نتريد الغاليوم المحلية
  (1) "النمو المرتفع والتركيز العالي" يوفران فرصًا للاعبين الجددبحسب بيانات شركة Yole، بلغ حجم السوق الإجمالي في عام 2020 نحو 46 مليون دولار أمريكي فقط، ومن المتوقع أن ينمو إلى 1.1 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2026. وسيحافظ سوق أجهزة طاقة نيتريد الغاليوم على معدل نمو قدره 70% خلال الفترة من 2020 إلى 2026، أي ما يعادل 23 ضعفًا خلال ست سنوات. ويُثير هذا النمو المرتفع في القطاع تساؤلات حول كيفية ضمان استقرار سلسلة توريد أجهزة نيتريد الغاليوم. وتستحوذ شركتا Navitas وPi، وهما من كبرى شركات تصنيع أجهزة الشحن العالمية، حاليًا على أكثر من 70% من حصة السوق العالمية. وتعتمد الشركات المصنعة المحلية بشكل رئيسي على حلول شحن نيتريد الغاليوم التي تقدمها إحداهما.  على المدى القصير،تتميز سلسلة التوريد الأولية بتركيز عالٍ، وهناك طلب ثابت على عملاء توريد الطاقة من العلامات التجارية الكبيرة لتنويع مخاطر سلسلة التوريد؛وعلى المدى الطويل،بالمقارنة مع الحصة السوقية الحالية لتقنية MOS CR5 القائمة على السيليكون والبالغة 65%، فإن تركيز سوق نتريد الغاليوم الحالي مرتفع للغاية، وهو يقترب تدريجياً من هيكل سوق السيليكون. ويبدو أن هذا الأمر مسألة وقت لا أكثر.    (2) يُعد المستوى المحلي الإجمالي الحالي لنيتريد الغاليوم القائم على السيليكون في الصين أكثر فائدة من نيتريد الغاليوم القائم على السيليكونفي عام 2019، استحوذت شركتا China Resources Micro وSilan Micro، وهما أكبر شركتين محليتين في مجال تصنيع أشباه الموصلات المعدنية المؤكسدة (MOS) وترانزستورات IGBT المعزولة (IGBT)، على 3% و2% من السوق العالمية على التوالي. وكان من المتوقع أن تحتل شركة Innosec المرتبة الثالثة في شحنات منتجات نتريد الغاليوم. ورغم وجود عدد من الشركات الناشئة المحلية في مجال نتريد الغاليوم التي حققت شحنات أقل، إلا أن احتياطياتها التكنولوجية والصناعية الحالية تضعها في مكانة جيدة على مستوى العالم. أما الشركات الرائدة التقليدية، مثل Infineon وTi في مجال منتجات نتريد الغاليوم على السيليكون، فلا تزال تسعى جاهدة لتحقيق تقدم ملحوظ. وفي صناعة نتريد الغاليوم على السيليكون المحلية، ورغم عدم وجود شركات رائدة في هذا المجال، إلا أن الوضع العالمي الحالي للشركات المحلية والكفاءات الصينية المتميزة في هذا المجال يُظهر أن التقدم العام الحالي أفضل بكثير من التقدم في صناعة السيليكون.  باختصار، في مواجهة سوق متنامية بسرعة، تمتلك الشركات المحلية القوة والموهبة اللازمتين للحصول على حصة كبيرة من السوق.       02       سلسلة التوريد "المركزة والمغلقة"، والقيمة والمخاطر
          إن سلسلة التوريد الحالية "مركزة ومغلقة"، مما يجعل السوق مدفوعًا بعدد قليل من الموردين.
  تركيز سلاسل التوريد الحالية.على عكس المنتجات القائمة على السيليكون، فإن المواد وروابط التصنيع في نيتريد الغاليوم ناضجة للغاية، وسلسلة توريده لا تملك حاليًا سوى قدرة إنتاجية محدودة للغاية اجتازت اختبارات الإنتاج. تشمل مصانع الرقائق الأجنبية بشكل رئيسي TSMC وفوجيتسو وX-Feb. أما محليًا، فتُعد شركة سانان إنتجريشن الشركة الرئيسية، وتجري بعض المصانع الأخرى ترتيبات مماثلة. وبشكل عام، موارد سلسلة التوريد المحلية شحيحة للغاية.  سلسلة التوريد الحالية مغلقة.حالياً، تخدم الطاقة الإنتاجية الرئيسية لمصانع نتريد الغاليوم العالمية شركة واحدة فقط، وتربط شركات التصميم وسلسلة التوريد علاقة وثيقة. وباعتبارها أكبر شركة في العالم لتصنيع أجهزة نتريد الغاليوم القائمة على السيليكون من حيث الشحنات، تستحوذ نافيتاس حالياً على معظم طاقة إنتاج نتريد الغاليوم لدى TSMC، مما يصعّب على العملاء الآخرين الحصول على طاقة إنتاجية. وقد أدى هذا التركيز والانغلاق في سلسلة التوريد الحالية إلى درجة عالية من الاحتكار في السوق. وتُعدّ نافيتاس، وبي، وإينوسيك الشركات الثلاث التي تتحكم في إمدادات الطاقة الإنتاجية الأساسية وتُحرّك السوق. ويصعب على عملاء مزودات الطاقة من العلامات التجارية إيجاد خيارات أخرى.  
  من المتوقع أن تظل سلاسل التوريد مركزة ومغلقة   تركيز مستمريُعدّ نتريد الغاليوم منتجًا تقنيًا جديدًا، ولا يزال تطويره التقني في مراحله الأولى نسبيًا. ويتوخى كلٌّ من المستهلكين النهائيين وشركات التصميم الحذر نسبيًا تجاه سلسلة التوريد الأولية. ونظرًا لموثوقية التقنية المُجرَّبة، فبمجرد التحقق من سلسلة التوريد الصناعية الكاملة ونضجها، ستُسرّع شركات التصميم وعملاء إمدادات الطاقة من انضمامهم إليها. وباعتبارها تقنية ناشئة، فإنّ النظام البيئي بأكمله لا يزال في مراحله الأولى نسبيًا.هناك نقص في موردي رقائق الإبيتاكسيال الناضجين من الأطراف الثالثة، كما أن المواهب في مجال إبيتاكسيال نتريد الغاليوم والعمليات نادرة للغاية، مما يجعل من الصعب للغاية على الشركات فتح طاقة الإنتاج لـ "الإبيتاكسيال + التصنيع".بالإضافة إلى ذلك، يجب تثبيت نضج سلسلة التوريد الجديدة من خلال الشحنات، وكذلك رفع معدل العائد، وكل ذلك يستغرق وقتاً.  من أين تأتي رقائق السيليكون المترسبة بالطبقة الرقيقة؟في الوقت الحاضر، يتم دمج "التصنيع والترسيب الطبقي" بشكل عميق، ولدى العديد من مصانع الصب التي تشحن على دفعات قدرات إنتاجية مستقلة للترسيب الطبقي.لذلك، لا يوجد حاليًا أي طرف ثالث مستقل في السوق قام بشحن كميات كبيرة من رقائق الإبيتاكسيال.لذلك، عند النظر فيما إذا كان مصنع نتريد الغاليوم هو الذي ينضج حاليًا أو نظام إدارة التصنيع المتكامل الذي سيتم بناؤه، فإن السؤال الأول الذي يحتاج إلى إجابة هو مسار الحل ووقت التحقق من الترسيب الطبقي.  أين تكمن المواهب في مجال الحرفية؟تتطلب عملية ترسيب نتريد الغاليوم على السيليكون فهمًا دقيقًا لعيوب مادة نتريد الغاليوم نفسها. ويستند هذا الفهم إلى فترة طويلة من التجربة والخطأ، مما أدى إلى نقص في الكوادر المتخصصة في هذا المجال على مستوى العالم. حاليًا، هناك بعض شركات تصنيع الطاقة التي تعتمد على السيليكون وتعمل على تطوير خطوط إنتاج باستخدام نتريد الغاليوم. ويكمن التحدي في تحديد أماكن تواجد الكفاءات المتخصصة في هذا المجال.  قم بالتكرار بعد التحقق الميداني،انطلاقًا من خبرة TSMC في مجال البحث والتطوير، فإن عملية البحث والتطوير الشاملة لديها في مجالي الترسيب الطبقي والتصنيع تُصاحبها مشكلات تُكتشف في تطبيقات المنتجات، مما يُحفز تكرار عمليات البحث والتطوير ويُحقق استقرارًا لسلسلة التوريد بأكملها. لذلك، وبدون بيانات كافية للتحقق الميداني، سواء في مجال الترسيب الطبقي أو التصنيع، لا تزال هذه العملية بعيدة عن النضج. إضافةً إلى ذلك، لا بد من حل مشكلة الإنتاجية الناتجة عن الإنتاج الضخم. وباعتبارها الشركة التي تمتلك أقوى القدرات الهندسية في مجال التصنيع، استغرقت TSMC من خمس إلى ست سنوات للانتقال من أبحاث نتريد الغاليوم إلى الإنتاج الضخم المستقر. وعلى الرغم من أن أساس البحث والتطوير الحالي للصناعة ككل قد حقق تقدمًا أفضل من الفترة السابقة، إلا أنه لا يزال من الصعب للغاية تجاوز حلقات المواد الأولية والتصنيع.عندما ننظر إلى عمليات الترسيب الطبقي "الناضجة"، نحتاج إلى الشعور بالرهبة وأن يكون لدينا دورة تحقق.   إغلاق مستمربما أن نتريد الغاليوم القائم على السيليكون هو مجال ناشئ في صناعة أشباه الموصلات، فمن شركة TSMC إلى شركة Sanan Integration المحلية، فإن قدرتها الإنتاجية من نتريد الغاليوم قد بدأت للتو، لذلك بمجرد ظهور شركة تصميم، فإنها ستشغل معظم الطاقة الإنتاجية للشركة، وسيكون لتأثير الطاقة الإنتاجية على الطلبات صدى قوي:تتمتع شركة التصميم بحجم شحنات كبير ← طلب كبير على الطاقة الإنتاجية ← دعم كبير من المسبك ← سلسلة التوريد مضمونة ← سلسلة التوريد أكثر استقرارًا ← الطلب على طلبات العملاء أكبر ← تتمتع شركة التصميم بحجم شحنات كبير ← طلب كبير على الطاقة الإنتاجية  
  التفكير الاستثماري، بالنسبة لشركة متخصصة في إنتاج نتريد الغاليوم القائم على السيليكون، فإن وجود سلسلة إمداد مستقرة وطويلة الأجل في المراحل الأولية هو المفتاح.   إذا استثمرت في الشركات التي لا تمتلك مصانع، والتي تتميز بأسرع عمليات الشحن، فسيتم تركيز الموارد بوتيرة متسارعة، ويكون خطر التباطؤ مرتفعًا للغاية.لأسباب مختلفة،في الوقت الراهن، تعتمد شركات تصنيع الرقائق الإلكترونية المحلية (Fabless) بشكل أساسي على مصانع الرقائق المحلية، والتي لا تزال تقنياتها في مرحلة النضج، وطاقتها الإنتاجية الإجمالية محدودة. كما أن حجم شحنات شركات GaN-on-Si المحلية المصنعة للرقائق الإلكترونية لا يزال ضئيلاً، ولا يوجد من يؤثر بشكل كبير على طاقة مصانع الرقائق. لذا، بمجرد أن تتمكن شركة تصنيع رقائق إلكترونية من الظهور والحصول على طلبات كبيرة، ستتمكن من احتلال موقع تنافسي متميز من خلال تأمين طاقتها الإنتاجية. أما الشركات التي تتأخر في النمو فستكون عرضة لمخاطر كبيرة لعدم قدرتها على تأمين طاقتها الإنتاجية.    يكمن مفتاح الاستثمار في شركة تصميم وتصنيع متكاملة ذات خبرة واسعة في تقنية "النمو الطبقي + التصنيع" في إمكانية إنتاجها. فإذا أمكن إنتاجها، ستصبح مورداً نادراً في العالم.يواجه مصنعو المواد المتكاملة حاليًا صعوبة بالغة في إتمام عملية الترسيب الطبقي وتصنيع نتريد الغاليوم، وتلبية متطلبات الإنتاجية والموثوقية اللازمة، وهو أمر يتطلب جهدًا كبيرًا. ولكن بمجرد إتمام هذه العملية، ستكون ميزة الريادة التي سيحققونها ذات أهمية بالغة.        03       يعتمد المسار التقني على التكنولوجيا، ولكنه يعتمد أيضاً على البيئة.
تُوصِّل ترانزستورات نتريد الغاليوم الكهرباء عبر غاز إلكتروني ثنائي الأبعاد يتشكّل بفعل التأثير الكهروإجهادي عند سطح التماس بين مادتين ذواتي فجوات طاقة مختلفة (عادةً AlGaN وGaN). ولأن هذا الغاز الإلكتروني ثنائي الأبعاد لا يُوصِّل الكهرباء إلا بتركيز عالٍ من الإلكترونات، فلا توجد مشكلة استعادة عكسية في ثنائي MOSFET المصنوع من السيليكون. هذا يعني أنه عند عدم تطبيق جهد بين البوابة والمصدر، يكون المصرف ومكونات ترانزستور نتريد الغاليوم موصلة، أي أنه جهاز يعمل بشكل طبيعي. ولمعالجة هذه المشكلة، عادةً ما يلجأ القطاع الصناعي إلى حلين: الأول هو استخدام بنية متتالية (Cascode) للتحكم في إيقاف التشغيل عن طريق توصيل ترانزستور MOS على التوالي؛ والآخر هو استخدام بنية أنبوب واحد مُحسَّن (P-GaN)، أي إضافة طبقة نتريد غاليوم من النوع P إلى البوابة للتحكم في إيقاف التشغيل. لكل من المسارين التقنيين مزايا وعيوب عند تقييمهما من منظور تقني، ويصعب مقارنتهما بشكل مباشر. يتمثل العيب الرئيسي لبنية التحسين أحادية الأنبوب في انخفاض موثوقية البوابة وتحمل الجهد. أما العيب الرئيسي لبنية التتالي فهو مشكلة التداخل الكهرومغناطيسي الناتجة عن الحث الطفيلي.  الموثوقية.تختلف هوامش مقاومة الصدمات للبوابات ذات المسارات التقنية المختلفة. تتراوح مستويات جهد تشغيل بوابة P-GaN و Cascode عمومًا بين 7 فولت و18 فولت، بينما تتراوح جهود تشغيل البوابة بين 6 فولت و8 فولت. تكمن المشكلة المباشرة في أن هامش مقاومة الصدمات لبوابة بنية P-GaN لا يتجاوز 1-2 فولت، مما يُشكل تحديًا أكبر لموثوقيتها. من الناحية الهيكلية، تتمتع Cascode بموثوقية أعلى بكثير من P-GaN، وهي أكثر ملاءمة للتطبيقات الصناعية.  مقاوم للضغط.جهد تحمل الجهاز. يتميز نظام كاسكود بتحمل جهد أعلى نسبيًا نظرًا لتقسيم الجهد في أنابيب السيليكون. حاليًا، لا يزال تحمل جهد أجهزة P-GaN أقل من 650 فولت. بينما يصل جهد تحمل كاسكود إلى 1200 فولت، ما يلبي متطلبات الجهد في العديد من التطبيقات الصناعية.  التداخل الكهرومغناطيسي.يتطلب تصميم كاسكود إحكام غلق أنبوب السيليكون وجهاز نتريد الغاليوم معًا، مما يُنتج حثًا طفيليًا كبيرًا. عند تشغيل تردد أعلى، يزداد التداخل الكهرومغناطيسي. إضافةً إلى ذلك، من منظور التصنيع، يتطلب تصميم كاسكود طبقة نمو واحدة، بينما يتطلب تصميم P-GaN طبقتين. تُعدّ صعوبة تصنيع كاسكود الإجمالية أقل من صعوبة تصنيع P-GaN. من منظور التشغيل، يُشابه تشغيل كاسكود تمامًا تشغيل MOSFET السيليكوني التقليدي، ولا حاجة إلى مراعاة حماية البوابة بشكل مُفرط، وبالتالي فإن المتطلبات أقل نسبيًا. من منظور التكلفة، يستخدم كاسكود طبقة نمو واحدة فقط، لذا فإن تكلفة الرقاقة أقل، لكن تكلفة التغليف الإجمالية أعلى. وبناءً على ذلك، ونظرًا لحجم الشحنات الإجمالي الكبير الحالي لـ P-GaN، فإن مستوى التكلفة الإجمالي أفضل.  الجدول 1: مقارنة بين مزايا وعيوب بنية جهاز GaN  

نوع	الشلالات	تحسين
الموثوقية	ممتاز	أقل
المحاثة الطفيلية	حساس	غير حساس
مقاومة الضغط	ممتاز	أقل
قوة	ممتاز	أقل
صعوبة العملية	أكثر صعوبة	الكوارث
صعوبة القيادة	سهل	الكوارث

        من الناحية التقنية، يتمثل الاختلاف الأكبر بين الاثنين في أن بنية التتالي تحل مؤقتًا مشاكل التطبيقات على المستوى الصناعي.نظراً لمزايا موثوقية ومقاومة الجهد العالية لبنية التتالي، فقد نشرت شركة ترانسفورم، بصفتها شركة رائدة في هذا المجال، بياناتٍ مثالية نسبياً حول معدل فشل أجهزة الجهد العالي في نهاية العام الماضي. وتتمتع بنية التتالي حالياً بمزايا عديدة في السوق الصناعية. وتعمل بنية الأنبوب المفرد المحسّن حالياً على تحسين موثوقية أجهزة بنية P-GaN من خلال حلول تشغيل وتغذية أكثر دقة، ورفع مستوى تحمل الجهد عبر تقنيات الركائز مثل QST، إلا أن هذه التقنية تحتاج إلى وقت لتنضج تماماً.            ومع ذلك، في تطوير مسارات التكنولوجيا الصناعية، بالإضافة إلى التكنولوجيا نفسها، غالباً ما تلعب بيئة الصناعة دوراً مهماً للغاية.بشكل عام، نظرًا لأن سلاسل التوريد الصناعية لهيكلي Pi وTransphorm المتسلسلين مغلقة نسبيًا، فإن البيئة الصناعية للهيكل المحسن أحادي الأنبوب الأكثر انفتاحًا تتمتع بفرص نمو كبيرة. حاليًا، تتبع العديد من مصانع أشباه الموصلات التي تقدم خدمات تصنيع المعدات الأصلية (OEM) محليًا ودوليًا مسار عملية التحسين أحادي الأنبوب. كما يركز معظم مصنعي دوائر إدارة الطاقة المتكاملة على حلول التحسين أحادي الأنبوب. وبذلك، تتسم البيئة الصناعية بأكملها بوحدة نسبية على هذا المسار التكنولوجي. من المتوقع حاليًا أن يستمر تعزيز التكرار التكنولوجي وتحسين التكلفة لسلسلة صناعة التحسين أحادي الأنبوب، وأن يصبح المسار التكنولوجي السائد على المدى القريب إلى المتوسط.      04       حلول التطبيقات، وموارد البحث والتطوير، وفرص سانحة
         
يُعدّ نتريد الغاليوم تقنية ناشئة. ولا يزال تصميم وتطبيق الحلول الشاملة يعتمد حاليًا على مصنّعي أجهزة نتريد الغاليوم. وقد ظهر تدريجيًا عدد من مصنّعي دوائر إدارة الطاقة المتكاملة لتطوير حلول تعتمد على رقائق التشغيل والتحكم كعنصر أساسي.  الجدول 2: أنواع اللاعبين الرئيسيين في GaN  

الفئة		المؤسسة التمثيلية	بناء
شبكة غان المهيمنة	الجاليوم	إنوسيك	الجاليوم
		أنظمة غان	الجاليوم
	التحكم في برنامج تشغيل GaN +	Pi	تغليف GaN ذو محرك تحكم
		Navitas	قيادة رقاقة واحدة من نوع GaN
إدارة الطاقة الرئيسية	القيادة + التحكم	NXP	سيطرة الشركة ذات المسؤولية المحدودة
		على أشباه الموصلات	محرك مباشر وتحكم LLC
	التحكم في برنامج تشغيل GaN +	دونجكي	قيادة GaN للتحكم في التغليف
		biyiwei	برنامج تشغيل + GaN

تتمتع الشركات المتخصصة في نيتريد الغاليوم والشركات المتخصصة في إدارة الطاقة بمزايا مختلفة. تتمثل المزايا الرئيسية لشركات أجهزة نيتريد الغاليوم في: إتقان موارد سلسلة التوريد المحدودة لهذه الأجهزة؛ وفهمها بشكل أفضل؛ وسرعة طرح الحلول المناسبة، مما يمنحها ميزة الريادة. أما المزايا الرئيسية لشركات رقائق إدارة الطاقة فتتمثل في: قدرات تصميم دوائر التحكم والقيادة المتكاملة؛ وخبرة تصميم حلول إمداد الطاقة؛ وقدرات تقنية التغليف ACDC وموارد سلسلة توريد التغليف؛ وقنوات عملاء أصلية لإمدادات الطاقة.
لصنع حل مثالي من نتريد الغاليوم، يجب على شركات نتريد الغاليوم القائمة على السيليكون ليس فقط صنع أجهزة طاقة جيدة، ولكن أيضًا تكنولوجيا الدوائر المتكاملة للتحكم والقيادة وحلول إمداد الطاقة مهمة للغاية.نتريد الغاليوم على السيليكونإنها شركة طاقة، وكانت أيضاً شركة لتزويد الطاقة في مراحلها الأولى.بالمقارنة مع الحلول القائمة على السيليكون، يتطلب حل نتريد الغاليوم معالجة مشكلات مثل جهد تحمل البوابة لأجهزة نتريد الغاليوم، والموثوقية الناتجة عن الترددات العالية، ومشكلات التداخل الكهرومغناطيسي. ثانيًا، يتطلب استغلال مزايا نتريد الغاليوم وكفاءته العالية وحجمه الصغير في هياكل الطوبولوجيا التقليدية استغلالًا كاملًا. لذا، يتطلب الحل الشامل ما يلي: 1. فهمًا كاملًا لخصائص أجهزة نتريد الغاليوم؛ 2. قدرات قوية على تحسين التصميم على مستوى الحل. يجب أن يكون هذان العنصران متفاهمين تمامًا، وأن يتعاونا ويطورا معًا على مستوى البحث والتطوير، للوصول إلى حل طاقة فعال.من خلال التعاون الكامل في البحث والتطوير لأجهزة نتريد الغاليوم، ودوائر القيادة، ودوائر التحكم، يمكننا تقديم حل جيد.نلاحظ أن كلاً من شركتي Pi وNavitas تركزان على حل المشكلات المذكورة داخلياً، كما تعمل شركات نتريد الغاليوم المحلية القائمة على السيليكون على بناء منظومة البحث والتطوير الخاصة بها، بالإضافة إلى منظومات شركات دوائر إدارة الطاقة المتكاملة. ويتطلب الأمر دراسة كيفية تعاون شركات GaN-on-Si المحلية في مجال البحث والتطوير لأجهزة الطاقة ودوائرها المتكاملة، ومدى امتلاكها لفرق حلول طاقة قوية، وخبرة تقنية، وشركاء بحث وتطوير متعمقين. إضافةً إلى ذلك، تشمل الحلول السائدة حالياً شركات Pi وNavitas وInnosec. ويتناقص مستوى تكامل رقائق هذه الشركات الثلاث تدريجياً. تستخدم Pi وحدة تحكم، ووحدة تشغيل، وحزمة جهاز GaN، بينما تستخدم Navitas شريحة واحدة متكاملة تجمع بين وحدة التشغيل وجهاز نتريد الغاليوم، وتستخدم Innosec أنبوب نتريد غاليوم واحد، مما يوفر ثلاثة حلول مختلفة. حالياً، تركز حلول الشركات المصنعة الرئيسية لوحدات تزويد الطاقة على هذه الأنواع الثلاثة. لذا، فإن مقاومة تبني الحلول السائدة ضئيلة نسبياً. وتتطلب الحلول المتميزة أنظمة مصممة ذاتياً.      05       الاستطرادات والاستنتاجات

توجد حاليًا بعض الآراء، منها: أولًا، أن مسار إنتاج نتريد الغاليوم غير مربح؛ ثانيًا، أن عتبة التكنولوجيا اللازمة لإنتاج نتريد الغاليوم منخفضة، وهناك طاقة إنتاجية محلية كبيرة قيد الإنشاء. من الناحية الاقتصادية، مع ارتفاع القيمة الإجمالية للإنتاج، يمكن أن يصل معدل العائد ومعدل استغلال الطاقة الإنتاجية لكل شركة إلى مستوى أعلى. وباعتبارها سوقًا غير تنافسية تمامًا، فمن المرجح أن يكون هذا المسار أكثر ربحية من الطاقة القائمة على السيليكون على المدى القصير إلى المتوسط. أما فيما يتعلق بالطاقة الإنتاجية، فهناك حاليًا العديد من مشاريع إنتاج نتريد الغاليوم القائمة على السيليكون التي أعلنت عنها وسائل الإعلام. إذا كنت مهتمًا، يمكنك البحث عنها واحدًا تلو الآخر. ما هو عدد الطاقات الإنتاجية الفعالة الحالية؟ يمكنك أيضًا تقييم عدد الطاقات الإنتاجية المتوقع أن تكون فعالة في غضون السنتين أو الثلاث سنوات القادمة. لن أتطرق إلى التفاصيل هنا.  يُعدّ مجال GaN-on-silicon مجالاً ناشئاً. ويُعتبر تطوير هذه التقنية من الأجهزة إلى الحلول، وإنشاء سلسلة توريد مستقرة واقتصادية، أمراً بالغ الصعوبة حالياً. كما أن الشركات والفرق المتخصصة في هذا المجال نادرة جداً.  

طالما أنها قادرة على حل المشاكل المذكورة أعلاه بشكل جيد، فستكون شركة نادرة من شركات نتريد الغاليوم القائمة على السيليكون غير مقيدة بنماذج الأعمال والخلفيات المؤسسية وأحجام الرقائق والمسارات التقنية للنمو الطبقي والأجهزة.

تنويه: هذه المقالة مُعاد نشرها من موقع "Three Meters Deep". وهي لا تُمثل سوى وجهة نظر الكاتب الشخصية، ولا تُعبر عن آراء شركة ساكو مايكرو أو قطاع الصناعة. تمت إعادة نشرها ومشاركتها فقط لدعم حماية حقوق الملكية الفكرية. يُرجى ذكر المصدر الأصلي واسم الكاتب عند إعادة النشر. في حال وجود أي انتهاك، يُرجى التواصل معنا لحذفها.

رقم هاتف الشركة: +86-0755-83044319
فاكس: +86-0755-83975897
بريد إلكتروني: 1615456225@qq.com
س: 3518641314 مدير لي

ف ف: 332496225 مدير تشيو

العنوان: الغرفة 809، المبنى ج، مبنى زانتاو للتكنولوجيا، رقم 1079 شارع مينزي، منطقة لونغهوا الجديدة، شنتشن