01

ارزش سرمایه‌گذاری مسیر نیترید گالیوم داخلی
          ۱. ارزش سرمایه‌گذاری مسیر نیترید گالیومخواص مواد نیمه‌هادی‌های نسل سوم به تدریج جایگزین بخشی از بازار دستگاه‌های قدرت مبتنی بر سیلیکون خواهد شد. این موضوع به طور مداوم از طریق کاربردهای بازار تأیید شده و اساساً به یک اجماع تبدیل شده است. در مقایسه با کاربید سیلیکون، معایب اصلی فعلی نیترید گالیم مبتنی بر سیلیکون شامل ولتاژ نامی پایین و فقدان داده‌های تأیید قابلیت اطمینان است. علاوه بر این، به دلیل مقدار کلی خروجی پایین نیترید گالیم مبتنی بر سیلیکون، اثرات رسوب هنوز شکل نگرفته است و در نتیجه هیچ مزیت هزینه‌ای در مقایسه با کاربید سیلیکون وجود ندارد. با این حال، تولیدکنندگان نیترید گالیم مبتنی بر سیلیکون در حال حاضر از طریق اپیتاکسی، ساختار دستگاه و مدارهای کنترل درایو، تکامل محصولات را به سمت ولتاژ تحمل بالا (در حال حاضر محصولات 1200 ولت) و قابلیت اطمینان بالا (در حال حاضر داده‌های قابلیت اطمینان ایده‌آل برای دستگاه‌های ولتاژ بالا دارند) ارتقا می‌دهند. علاوه بر این، قیمت فروش دستگاه‌های نیترید گالیم به MOS سیلیکون نزدیک شده است و عملکرد، کیفیت و هزینه محصول همچنان به نقطه مطلوب نزدیک می‌شود. علاوه بر این، در مقایسه با کاربید سیلیکون،خود ماده نیترید گالیم مبتنی بر سیلیکون می‌تواند راندمان توان بالاتر و هزینه کمتری را فراهم کند. در محدوده ۶۰۰ ولت تا ۱۲۰۰ ولت، نیترید گالیم مبتنی بر سیلیکون به یک جهت‌گیری فناوری بسیار رقابتی تبدیل خواهد شد.علاوه بر این، با کاربرد مداوم کاربید سیلیکون در بازارهای خودرو و فتوولتائیک، میلیاردها یا حتی ده‌ها میلیارد سرمایه‌گذاری در داخل و خارج از کشور انجام می‌شود. به طور شهودی احساس می‌شود که اندازه بازار کاربید سیلیکون بسیار بزرگ است، در حالی که اندازه بازار نیترید گالیم مورد استفاده در سرهای شارژ کوچک بسیار کوچکتر به نظر می‌رسد. طبق داده‌های منتشر شده توسط یول، اندازه بازار کاربید سیلیکون در سال 2025، 2.5 میلیارد دلار آمریکا خواهد بود و پیش‌بینی می‌شود که اندازه بازار نیترید گالیم در سال 2026، 1 میلیارد دلار آمریکا باشد. در نگاه اول، ارزش کلی تولید کاربید سیلیکون در واقع چندین برابر نیترید گالیم است.    با این حال، ارزش خروجی فرصت کاربید سیلیکون و نیترید گالیم مبتنی بر سیلیکون برای اکثر شرکت‌های داخلی در واقع معادل است:   یکی از آنها در نظر گرفتن ارزش خروجی زیرلایه است. ساختار هزینه متفاوت است و ارزش خروجی شرکت‌های کاربید سیلیکون بدون پیوندهای زیرلایه به میزان زیادی کاهش خواهد یافت.هزینه زیرلایه کاربید سیلیکون حدود ۵۰٪، هزینه ویفر اپیتاکسیال حدود ۲۰٪ و هزینه ساخت، بسته‌بندی و آزمایش دستگاه ۳۰٪ است. هزینه زیرلایه نیترید گالیوم اساساً نادیده گرفته می‌شود، اپیتاکسی ۵۰٪ است و نسبت مقدار خروجی باقیمانده دستگاه بیشتر است.    مورد دوم، در نظر گرفتن ارزش خروجی مشخصات خودرو است. تقاضای بازار متفاوت است. کاربید سیلیکون بر مشخصات خودرو تمرکز دارد، در حالی که نیترید گالیم بر مصرف تمرکز دارد.طبق داده‌های منتشر شده توسط یول، انتظار می‌رود تقاضای بازار خودروهای الکتریکی در سال ۲۰۲۵ تقریباً ۶۱ درصد باشد. طبق داده‌های یول، تقریباً ۷۰ درصد از تقاضای بازار برای نیترید گالیوم مربوط به مصارف خانگی است. در حال حاضر، تولیدکنندگان داخلی کاربید سیلیکون هنوز راه درازی برای دستیابی به کاربردهای گسترده در بازار خودرو دارند.  سوم، در نظر گرفتن مقدار خروجی MOS است. شرکت‌های داخلی کاربید سیلیکون در حال حاضر عمدتاً در بازار SBD متمرکز هستند و MOS هنوز به ندرت ارسال می‌شود.طبق داده‌های منتشر شده توسط یول، ارزش خروجی MOS پس از سال ۲۰۲۲ بیش از نیمی از بازار را تشکیل خواهد داد. از آنجایی که بازار بعدی عمدتاً توسط وسایل نقلیه الکتریکی هدایت می‌شود، سهم MOS همچنان افزایش خواهد یافت. با این حال، به دلیل مسائل مربوط به قابلیت اطمینان و منبع فرآیند خود MOS کاربید سیلیکون، هنوز هم برای تولیدکنندگان داخلی دشوار است که با اطمینان و جسارت، تبلیغات و کاربردهای گسترده را انجام دهند. به طور خلاصه، اگر شرکت‌های کاربید سیلیکون داخلی ارزش خروجی مربوط به مواد زیرلایه، بازار خودرو و MOS غیرخودرویی را حذف کنند، ارزش خروجی فرصت آنها در واقع تفاوت چندانی با نیترید گالیوم مبتنی بر سیلیکون ندارد. با در نظر گرفتن نرخ رشد بازار ۳۰٪ و ۷۰٪ نیترید گالیوم و کاربید سیلیکون، نیترید گالیوم مبتنی بر سیلیکون از منظر مقیاس صنعت، مسیر خوبی است. تمرکز Muscle Man Silicon Carbide و Flash Gallium Nitride به ترتیب بر بازارهای صنعتی و مصرفی (به طور کلی) است. تفاوت در الزامات کیفیت، قیمت‌گذاری بازار و چرخه‌های معرفی بازار در اینجا به تفصیل مورد بحث قرار نخواهد گرفت.اما در مجموع، کشش بازار نیترید گالیوم، که بر کاربردهای سطح مصرف‌کننده تمرکز دارد، بالاتر خواهد بود.علاوه بر این، از آنجا که مرحله توسعه صنعت برق کاربید سیلیکون نسبتاً بالغ است، اساساً چند شرکت با کیفیت بالا و نسبتاً شناخته شده در چین از زمینه‌های زیرلایه، اپیتاکسی، تولید دستگاه یا IDM وجود دارد که باعث می‌شود فرصت‌های کارآفرینان کمتر باشد.  
  ۲. فرصت‌ها و مزایای شرکت‌های داخلی تولیدکننده نیترید گالیوم
  (1) «رشد بالا + تمرکز بالا» فرصت‌هایی را برای بازیگران جدید به ارمغان می‌آوردطبق داده‌های منتشر شده توسط یول، اندازه کلی بازار در سال ۲۰۲۰ تنها ۴۶ میلیون دلار آمریکا است و پیش‌بینی می‌شود در سال ۲۰۲۶ به ۱.۱ میلیارد دلار آمریکا افزایش یابد. بازار دستگاه‌های قدرت GaN از سال ۲۰۲۰ تا ۲۰۲۶ نرخ رشد ۷۰ درصدی را حفظ خواهد کرد که ۲۳ برابر در ۶ سال است. چنین نرخ رشد بالای صنعتی مستقیماً مشکل چگونگی تضمین ثبات زنجیره تأمین دستگاه‌های نیترید گالیم را به وجود می‌آورد. در حال حاضر، Navitas و Pi، دو تولیدکننده بزرگ حمل و نقل جهانی، بیش از ۷۰ درصد از سهم بازار جهانی را تشکیل می‌دهند. تولیدکنندگان برند داخلی عمدتاً از محلول شارژ نیترید گالیم یکی از آنها استفاده می‌کنند.  در کوتاه مدت ،زنجیره تأمین بالادستی بسیار متمرکز است و تقاضای شدیدی برای مشتریان بزرگ تأمین برق وجود دارد تا ریسک‌های زنجیره تأمین را متنوع کنند.در دراز مدت،در مقایسه با سهم ۶۵ درصدی فعلی بازار MOS CR5 مبتنی بر سیلیکون، تمرکز فعلی بازار نیترید گالیم بسیار بالاست و به تدریج به ساختار بازار مبتنی بر سیلیکون نزدیک می‌شود. به احتمال زیاد این موضوع زمان‌بر است.    (2) سطح کلی فعلی نیترید گالیوم مبتنی بر سیلیکون در چین، نسبت به نیترید گالیوم مبتنی بر سیلیکون، مزیت بیشتری دارد.در سال ۲۰۱۹، شرکت‌های China Resources Micro و Silan Micro، بزرگترین شرکت‌های داخلی MOS و IGBT، به ترتیب ۳٪ و ۲٪ از بازار جهانی را به خود اختصاص دادند. میزان حمل و نقل فعلی نیترید گالیم Innosec باید در رتبه سوم قرار می‌گرفت. اگرچه چندین استارت‌آپ نیترید گالیم داخلی وجود دارند که کمتر حمل و نقل کرده‌اند، اما ذخایر کلی فناوری و منابع صنعتی آنها نیز جایگاه خوبی در جهان دارد. رهبران سنتی قدرت، مانند Infineon و محصولات نیترید گالیم روی سیلیکون Ti، هنوز در تلاش برای پیشرفت هستند. در صنعت نیترید گالیم روی سیلیکون داخلی، اگرچه در گوشه‌ای از آن سبقت گرفته نشده است، اما به وضعیت جهانی فعلی شرکت‌های داخلی و استعدادهای اصلی مردم چین در زمینه نیترید گالیم نگاه می‌کنیم. وضعیت کلی پیشرفت فعلی در واقع بسیار بهتر از سیلیکون است.  خلاصه اینکه، در مواجهه با کیکی که به سرعت در حال رشد است، شرکت‌های داخلی قدرت و استعداد لازم برای برداشتن سهم بزرگی از کیک را دارند.       02       زنجیره تأمین «متمرکز + بسته»، ارزش و ریسک
          زنجیره تأمین موجود «متمرکز + بسته» است و باعث می‌شود بازار توسط تعداد کمی از تأمین‌کنندگان هدایت شود.
  تمرکز زنجیره‌های تأمین موجود.برخلاف محصولات مبتنی بر سیلیکون، مواد و پیوندهای تولیدی بسیار بالغ هستند و زنجیره تأمین نیترید گالیوم در حال حاضر ظرفیت تولید بسیار کمی دارد که تأیید دسته‌ای را پشت سر گذاشته باشد. ریخته‌گری‌های خارجی عمدتاً شامل TSMC، فوجیتسو و X-Feb هستند. در داخل کشور، Sanan Integration شرکت اصلی است و برخی از ریخته‌گری‌های دیگر نیز در حال انجام تمهیداتی هستند. در مجموع، منابع زنجیره تأمین داخلی بسیار کمیاب هستند.  زنجیره تأمین موجود بسته است.در حال حاضر، ظرفیت اصلی تولید جهانی نیترید گالیم Foundry تنها در خدمت یک شرکت است و شرکت‌های طراحی و زنجیره صنعت رابطه قوی و محکمی با هم دارند. نویتاس، به عنوان بزرگترین شرکت تولیدکننده دستگاه نیترید گالیم مبتنی بر سیلیکون در جهان از نظر میزان حمل و نقل، در حال حاضر تقریباً تمام ظرفیت تولید نیترید گالیم TSMC را اشغال کرده است و دستیابی به ظرفیت تولید را برای سایر مشتریان دشوار می‌کند. "تمرکز + بسته شدن" زنجیره تأمین موجود منجر به درجه بسیار بالایی از تمرکز در بازار شده است. نویتاس، پی و اینوسک سه شرکتی هستند که تأمین ظرفیت تولید اصلی را کنترل می‌کنند و بازار را هدایت می‌کنند. برای مشتریان منبع تغذیه برند، داشتن گزینه‌های دیگر دشوار است.  
  انتظار می‌رود زنجیره‌های تأمین متمرکز و بسته باقی بمانند   غلظت پیوستهنیترید گالیوم یک محصول فناوری جدید است و توسعه فناوری در تمام جنبه‌ها هنوز در مراحل نسبتاً اولیه است. هم مشتریان نهایی و هم شرکت‌های طراحی نسبت به زنجیره تأمین بالادستی نسبتاً محتاط هستند. از آنجایی که فناوری اثبات‌شده قابل اعتماد است، پس از تأیید و بلوغ کامل زنجیره صنعت، شرکت‌های طراحی و مشتریان تأمین برق، پیوستن خود به زنجیره تأمین را تسریع خواهند کرد. به عنوان یک فناوری نوظهور، کل اکوسیستم نسبتاً ابتدایی است.کمبود ارائه‌دهندگان ویفر اپیتاکسیال شخص ثالث باتجربه وجود دارد و استعدادهای مربوط به اپیتاکسی و فرآیند نیترید گالیم بسیار نادر هستند و این امر، ایجاد ظرفیت تولید "اپیتکسی + تولید" را برای شرکت‌ها بسیار دشوار می‌کند.علاوه بر این، بلوغ یک زنجیره تأمین جدید باید از طریق حمل و نقل تثبیت شود، و همچنین نرخ بازده نیز باید افزایش یابد، که همه اینها زمان‌بر است.  ویفرهای اپیتاکسیال از کجا می‌آیند؟در حال حاضر، «تولید اپیتاکسی +» عمیقاً یکپارچه شده است و چندین کارخانه ریخته‌گری که به صورت دسته‌ای ارسال می‌شوند، قابلیت‌های تولید اپیتاکسی مستقلی دارند.بنابراین، در حال حاضر هیچ ویفر اپیتاکسیال شخص ثالث مستقلی در بازار وجود ندارد که مقادیر زیادی ویفر اپیتاکسیال عرضه کرده باشد.بنابراین، وقتی بررسی می‌کنیم که آیا کارخانه ریخته‌گری گالیوم نیترید در حال حاضر در حال تکمیل است یا IDM که قرار است ساخته شود، اولین سوالی که باید به آن پاسخ داده شود، مسیر حل و زمان تأیید اپیتاکسی است.  استعدادهای صنایع دستی کجا هستند؟فرآیند نیترید گالیم روی سیلیکون نیازمند درک کاملی از کاستی‌های خود ماده نیترید گالیم است. این درک بر اساس یک دوره طولانی آزمون و خطا حاصل شده است که منجر به کمبود پرسنل اصلی با این توانایی در جهان شده است. در حال حاضر، برخی از تولیدکنندگان برق با پیشینه سیلیکونی در حال توسعه خطوط تجاری نیترید گالیم هستند. نکته کلیدی این است که استعدادهای این فرآیند با پیشینه نیترید گالیم در کجا قرار دارند.  پس از تأیید در محل، تکرار کنیدبا قضاوت بر اساس تجربه تحقیق و توسعه TSMC، فرآیند کلی تحقیق و توسعه آن در زمینه اپیتاکسی و فرآیند با مشکلاتی در کاربردهای محصول همراه است که بارها و بارها تکرارهای تحقیق و توسعه را ترویج می‌دهد و ثبات را برای کل زنجیره تأمین به ارمغان می‌آورد. بنابراین، بدون داده‌های تأیید کافی در محل، چه اپیتاکسی و چه فرآیند، هنوز از بلوغ فاصله زیادی دارد. علاوه بر این، مشکل بازده ناشی از تولید انبوه باید حل شود. TSMC به عنوان شرکتی با قوی‌ترین قابلیت‌های مهندسی فرآیند، پنج یا شش سال از تحقیقات نیترید گالیم تا تولید انبوه پایدار زمان برد. اگرچه پایه تحقیق و توسعه فعلی کل صنعت پیشرفت بهتری نسبت به دوره قبل داشته است، اما هنوز عبور از حلقه‌های مواد بالادستی و تولید بسیار دشوار است.وقتی به اپیتاکسی و فرآیندهای «بالغ» نگاه می‌کنیم، باید شگفت‌زده شویم و یک چرخه تأیید داشته باشیم.   ادامه تعطیلیاز آنجایی که نیترید گالیم مبتنی بر سیلیکون، از TSMC گرفته تا Sanan Integration داخلی، یک حوزه نوظهور در ریخته‌گری نیمه‌هادی است، ظرفیت تولید نیترید گالیم آن به تازگی آغاز شده است، بنابراین به محض اینکه یک شرکت طراحی از راه برسد، بیشتر ظرفیت تولید شرکت را اشغال خواهد کرد و تأثیر ظرفیت تولید بر سفارشات، اثر تشدید قوی خواهد داشت:شرکت طراح حجم حمل و نقل بالایی دارد → تقاضای زیادی برای ظرفیت تولید → پشتیبانی عالی ریخته‌گری → زنجیره تأمین تضمین شده است → زنجیره تأمین پایدارتر است → تقاضا برای سفارشات مشتری بیشتر است → شرکت طراح حجم حمل و نقل بالایی دارد → تقاضای زیادی برای ظرفیت تولید دارد······  
  تفکر سرمایه‌گذاری، برای یک شرکت نیترید گالیوم مبتنی بر سیلیکون، یک زنجیره تأمین بالادستی بلندمدت و پایدار، کلید اصلی است.   اگر در Fabless سرمایه‌گذاری کنید، که سریع‌ترین ارسال‌ها را دارد، منابع با سرعت بیشتری متمرکز می‌شوند و خطر کند بودن بسیار زیاد است.به دلایل مختلف،در حال حاضر، کارخانه‌های داخلی عمدتاً به ریخته‌گری داخلی متکی هستند و اپیتاکسی و فناوری ریخته‌گری داخلی هنوز در مرحله بلوغ است و ظرفیت کلی تولید اندک است. در حال حاضر، حجم حمل و نقل شرکت‌های داخلی GaN-on-Si هنوز کم است و هیچ کس تأثیر زیادی بر ظرفیت تولید ریخته‌گری ندارد. بنابراین، هنگامی که یک شرکت Fabless بتواند سفارشات در مقیاس بزرگ دریافت کند، می‌تواند با قفل کردن ظرفیت تولید، موقعیت رقابتی بسیار سودمندی را اشغال کند. کارخانه‌های کند در معرض خطر بزرگی قرار خواهند گرفت زیرا نمی‌توانند ظرفیت تولید را به دست آورند.    کلید سرمایه‌گذاری در یک شرکت IDM با تجربه عمیق در فناوری "اپیتاکسی + تولید" این است که آیا می‌توان آن را ساخت یا خیر. اگر ساخته شود، منبع کمیابی در جهان خواهد بود.در حال حاضر برای IDM بسیار دشوار است که بتواند اپیتاکسی و تولید نیترید گالیوم را انجام دهد و الزامات مربوط به بازده و قابلیت اطمینان را برآورده کند، که نیاز به شگفتی دارد. اما پس از اتمام آن، مزیت پیشگامی که می‌تواند به همراه داشته باشد نیز بسیار قابل توجه است.        03       مسیر فنی نه تنها به فناوری، بلکه به بوم‌شناسی نیز بستگی دارد.
ترانزیستورهای نیترید گالیوم، الکتریسیته را از طریق یک گاز الکترونی دو بعدی که توسط اثر پیزوالکتریک در سطح مشترک دو ماده با شکاف باند متفاوت (معمولاً AlGaN و GaN) تشکیل شده است، هدایت می‌کنند. از آنجایی که گاز الکترونی دو بعدی فقط الکتریسیته را با غلظت بالای الکترون‌ها هدایت می‌کند، هیچ مشکل بازیابی معکوسی در دیود بدنه MOSFET سیلیکونی وجود ندارد. این بدان معناست که وقتی هیچ ولتاژی بین گیت و سورس اعمال نمی‌شود، درین و جزء ترانزیستور نیترید گالیوم رسانا هستند، یعنی یک قطعه در حالت عادی روشن است. برای مقابله با این مشکل، صنعت معمولاً دو راه حل دارد: یکی استفاده از یک ساختار آبشاری (Cascode) برای دستیابی به کنترل خاموش شدن با اتصال سری یک MOS است. دیگری استفاده از یک ساختار حالت افزایشی تک لوله‌ای (P-GaN) است، یعنی اضافه کردن یک لایه اپیتاکسیال نیترید گالیوم نوع P به گیت برای دستیابی به کنترل خاموش شدن. این دو مسیر فنی، هنگام ارزیابی از دیدگاه فنی، مزایا و معایب خاص خود را دارند و مقایسه آنها به صورت یک به یک دشوار است. عیب اصلی ساختار تقویت تک لوله‌ای این است که قابلیت اطمینان گیت نسبتاً پایین و ولتاژ قابل تحمل کم است. عیب اصلی ساختار آبشاری، مشکل EMI ناشی از اندوکتانس انگلی است.  قابلیت اطمینان.گیت‌هایی با مسیرهای فنی متفاوت، حاشیه مقاومت ضربه متفاوتی دارند. سطح ولتاژ راه‌انداز گیت P-GaN و Cascode عموماً حدود 7 ولت و 18 ولت و ولتاژ روشن شدن گیت عموماً 6 ولت و 8 ولت است. مشکل اصلی این است که حاشیه مقاومت ضربه گیت ساختار P-GaN تنها حدود 1-2 ولت است که چالش بزرگتری را برای قابلیت اطمینان ایجاد می‌کند. از دیدگاه ساختاری، قابلیت اطمینان Cascode بسیار بالاتر از P-Gan است و برای کاربردهای سطح صنعتی مناسب‌تر است.  مقاوم در برابر فشار.ولتاژ قابل تحمل دستگاه. کاسکود به دلیل تقسیم ولتاژ لوله‌های سیلیکونی، ولتاژ نامی دستگاه نسبتاً بالاتری دارد. در حال حاضر، ولتاژ قابل تحمل دستگاه P-GaN هنوز کمتر از 650 ولت است. کاسکود می‌تواند به 1200 ولت برسد که می‌تواند تعداد زیادی از نیازهای ولتاژ صنعتی را برآورده کند.  تداخل الکترومغناطیسی.کاسکود باید لوله سیلیکونی و دستگاه نیترید گالیوم را به هم آب‌بندی کند، که این امر باعث ایجاد اندوکتانس انگلی بزرگی می‌شود. اگر فرکانس بالاتری روشن شود، EMI بزرگتر خواهد بود. علاوه بر این، از دیدگاه فرآیند، کاسکود و P-GaN به ترتیب به یک و دو رشد اپیتاکسی نیاز دارند. سختی کلی فرآیند کاسکود کمتر از P-GaN است. از دیدگاه رانندگی، رانندگی کاسکود دقیقاً مشابه رانندگی MOSFET سیلیکونی سنتی است و نیازی به در نظر گرفتن بیش از حد محافظت از گیت نیست و الزامات نسبتاً کمتر هستند. از دیدگاه هزینه، از نظر ویفرها، کاسکود فقط از یک اپیتاکسی استفاده می‌کند، بنابراین هزینه ویفر کمتر است، اما هزینه کلی بسته‌بندی بیشتر است. روی هم رفته، به دلیل حجم بالای حمل و نقل فعلی P-GaN، سطح هزینه کلی بهتر است.  جدول 1 مقایسه مزایا و معایب ساختار قطعه GaN  

نوع	ابشاری	بالا بردن
قابلیت اطمینان	عالی	پایین
اندوکتانس انگلی	حساس	غیر حساس
مقاوم در برابر فشار	عالی	پایین
قدرت	عالی	پایین
دشواری فرآیند	سخت تر	فاجعه
سختی رانندگی	ساده	فاجعه

        از دیدگاه فنی، بزرگترین تفاوت بین این دو این است که ساختار آبشاری به طور موقت مشکلات کاربردی در سطح صنعتی را حل می‌کند.از آنجایی که ویژگی‌های قابلیت اطمینان و مقاومت ولتاژ ساختار آبشاری مزیت بیشتری دارند، Transphorm، به عنوان نماینده معماری آبشاری، داده‌های نرخ خرابی دستگاه‌های ولتاژ بالای نسبتاً ایده‌آل را نیز در پایان سال گذشته منتشر کرد. در حال حاضر، ساختار آبشاری مزایای بیشتری در بازار صنعتی دارد. ساختار حالت بهبود تک لوله‌ای در حال حاضر از طریق راه‌حل‌های دقیق‌تر درایو و توان، قابلیت اطمینان دستگاه‌های ساختار P-GaN را بهبود می‌بخشد و سطح ولتاژ قابل تحمل را از طریق فناوری‌های زیرلایه‌ای مانند QST بهبود می‌بخشد، اما بلوغ تدریجی این فناوری زمان‌بر خواهد بود.            با این حال، در توسعه مسیرهای فناوری صنعتی، علاوه بر خود فناوری، بوم‌شناسی صنعت اغلب نقش بسیار مهمی ایفا می‌کند.به طور کلی، از آنجایی که زنجیره‌های صنعتی ساختار آبشاری Pi و Transphorm نسبتاً بسته هستند، بوم‌شناسی صنعتی ساختار بازترِ بهبودیافته‌ی تک‌لوله‌ای نسبتاً بسته است. در حال حاضر، چندین کارخانه‌ی ریخته‌گری که خدمات OEM را در داخل و خارج از کشور ارائه می‌دهند، مسیر فرآیند بهبودیافته‌ی تک‌لوله‌ای را دنبال می‌کنند. اکثر تولیدکنندگان آی‌سی‌های مدیریت توان پایین‌دستی نیز بر راه‌حل‌های بهبودیافته‌ی تک‌لوله‌ای تمرکز دارند. کل اکوسیستم در این مسیر فناوری نسبتاً یکپارچه است. در حال حاضر، انتظار می‌رود که تکرار فناوری و بهینه‌سازی هزینه‌ی زنجیره‌ی صنعت بهبودیافته‌ی تک‌لوله‌ای همچنان تقویت شود و انتظار می‌رود در کوتاه‌مدت تا میان‌مدت به مسیر فناوری اصلی تبدیل شود.      04       راهکارهای کاربردی، منابع تحقیق و توسعه و پنجره‌های فرصت
         
نیترید گالیوم یک فناوری نوظهور است. در حال حاضر، طراحی و کاربرد راه‌حل‌های کلی هنوز توسط تولیدکنندگان دستگاه‌های نیترید گالیوم هدایت می‌شود. تعدادی از تولیدکنندگان آی‌سی‌های مدیریت توان به تدریج برای ارائه راه‌حل‌هایی با تراشه‌های درایور و کنترل به عنوان هسته ظهور کرده‌اند.  جدول 2 انواع اصلی پخش کننده GaN  

دسته		شرکت نماینده	ساختار
گان غالب	گان	اینوسک	گان
		سیستم‌های گان	گان
	کنترل درایور GaN+	Pi	بسته‌بندی GaN با درایو کنترل‌شده
		ناویتاس	رانندگی GaN تک قالب
سیم‌های مدیریت برق	درایو+کنترل	NXP	کنترل LLC
		نیمه هادی	درایو مستقیم و کنترل LLC
	کنترل درایور GaN+	دونگکه	استفاده از GaN برای کنترل بسته‌بندی
		biyiwei	درایور + GaN

شرکت‌های مبتنی بر نیترید گالیم و شرکت‌های مبتنی بر مدیریت توان، مزایای متفاوتی دارند. مزایای اصلی شرکت‌های تولیدکننده‌ی دستگاه‌های نیترید گالیم: تسلط بر منابع کمیاب زنجیره‌ی تأمین دستگاه‌های نیترید گالیم؛ درک بهتر از دستگاه‌های نیترید گالیم؛ زمان مناسب برای راه‌اندازی راه‌حل‌های مرتبط، مزیت پیشگام بودن را دارد. مزایای اصلی شرکت‌های تولیدکننده‌ی تراشه‌ی مدیریت توان: قابلیت‌های طراحی آی‌سی‌های درایو و کنترل؛ تجربه‌ی طراحی راه‌حل‌های منبع تغذیه؛ قابلیت‌های فناوری آب‌بندی ACDC و منابع زنجیره‌ی تأمین بسته‌بندی؛ کانال‌های اصلی مشتری منبع تغذیه.
برای ساخت یک محلول نیترید گالیم ایده‌آل، شرکت‌های نیترید گالیم مبتنی بر سیلیکون نه تنها باید دستگاه‌های قدرت خوبی بسازند، بلکه فناوری درایو و کنترل IC و راه‌حل‌های منبع تغذیه نیز بسیار مهم هستند.نیترید گالیوم روی سیلیکوناین یک شرکت برق است، و در مراحل اولیه نیز یک شرکت تأمین برق بوده است.در مقایسه با راه‌حل‌های مبتنی بر سیلیکون، راه‌حل نیترید گالیم باید مشکلاتی مانند ولتاژ تحمل گیت دستگاه‌های نیترید گالیم، قابلیت اطمینان ناشی از فرکانس بالا و مشکلات EMI را حل کند؛ دوم، باید از مزایای آن به طور کامل بهره‌برداری کند و ویژگی‌های راندمان بالا و اندازه کوچک نیترید گالیم را در ساختارهای توپولوژی سنتی به طور کامل درک کند. بنابراین، راه‌حل کلی مستلزم موارد زیر است: ۱. درک کامل از ویژگی‌های دستگاه‌های نیترید گالیم؛ ۲. داشتن قابلیت‌های بهینه‌سازی طراحی قوی در سطح راه‌حل. این دو باید یکدیگر را به طور کامل درک کنند (آنها باید یکدیگر را خیلی خوب درک کنند) و باید در سطح تحقیق و توسعه با یکدیگر همکاری و تکرار کنند (آنها باید بتوانند تحقیق و توسعه را ادغام کنند) تا به یک راه‌حل توان خوب برسند.از طریق همکاری کامل در تحقیق و توسعه دستگاه‌های گالیوم نیترید، مدارهای محرک و مدارهای کنترل، می‌توانیم یک راه‌حل خوب ارائه دهیم.ما می‌بینیم که هم Pi و هم Navitas بر حل مشکلات فوق به صورت داخلی تمرکز دارند و شرکت‌های داخلی نیترید گالیوم مبتنی بر سیلیکون نیز در حال ساخت اکوسیستم تحقیق و توسعه خود و شرکت‌های IC مدیریت انرژی هستند. اینکه چگونه شرکت‌های داخلی GaN-on-Si می‌توانند به همکاری تحقیق و توسعه در زمینه دستگاه‌های قدرت و ICهای قدرت دست یابند و اینکه آیا آنها ذخایر قوی تیم راه‌حل قدرت، تجربه فنی و شرکای تحقیق و توسعه عمیقی دارند، نیاز به تمرکز دارد. علاوه بر این، راه‌حل‌های اصلی فعلی شامل Pi، Navitas و Innosec است. سطح ادغام تراشه‌های این سه شرکت به تدریج در حال کاهش است. در میان آنها، Pi از یک بسته کنترل‌کننده، درایور و دستگاه GaN استفاده می‌کند، Navitas از یک ادغام قالب واحد درایور و دستگاه نیترید گالیوم استفاده می‌کند و Innosec از یک لوله تکی نیترید گالیوم استفاده می‌کند که مستقیماً سه راه‌حل مختلف را ارائه می‌دهد. در حال حاضر، راه‌حل‌های تولیدکنندگان منبع تغذیه اصلی بر سه نوع فوق تمرکز دارند. بنابراین، مقاومت در برابر پذیرش راه‌حل‌های اصلی نسبتاً کم است. راه‌حل‌های متمایز نیاز به سیستم‌های خودساخته دارند.      05       انحرافات و نتیجه‌گیری‌ها

در حال حاضر دیدگاه‌هایی از این دست وجود دارد: اول، مسیر نیترید گالیوم سودآور نیست؛ دوم، آستانه فناوری برای نیترید گالیوم پایین است و ظرفیت تولید داخلی زیادی در دست ساخت است. از نظر اقتصادی، وقتی ارزش کلی خروجی افزایش یابد، نرخ بازده و نرخ استفاده از ظرفیت هر شرکت می‌تواند به سطح بالاتری برسد. به عنوان یک بازار رقابتی ناقص، این مسیر احتمالاً در کوتاه‌مدت تا میان‌مدت سودآورتر از انرژی مبتنی بر سیلیکون خواهد بود. در مورد ظرفیت تولید، در حال حاضر پروژه‌های ظرفیت تولید نیترید گالیوم مبتنی بر سیلیکون زیادی توسط رسانه‌ها اعلام شده است. اگر علاقه‌مند هستید، می‌توانید آنها را یکی یکی بررسی کنید. چند ظرفیت تولید مؤثر واقعی وجود دارد؟ همچنین می‌توانید ارزیابی کنید که انتظار می‌رود چند ظرفیت تولید در دو تا سه سال آینده مؤثر باشند. من در اینجا وارد جزئیات نمی‌شوم.  گالیوم نیترید روی سیلیکون یک حوزه نوظهور است. در حال حاضر توسعه این فناوری از دستگاه‌ها به راه‌حل‌ها و ایجاد یک زنجیره تأمین بالادستی پایدار و اقتصادی بسیار دشوار است. چنین شرکت‌ها و تیم‌هایی نیز بسیار کمیاب هستند.  

تا زمانی که بتواند مشکلات فوق را به خوبی حل کند، یک شرکت نادر نیترید گالیوم مبتنی بر سیلیکون خواهد بود که محدود به مدل‌های تجاری، پیشینه‌های شرکتی، اندازه ویفر و مسیرهای فنی برای اپیتاکسی و دستگاه‌ها نیست.

سلب مسئولیت: این مقاله از «سه متر عمق» بازنشر شده است. این مقاله فقط بیانگر دیدگاه‌های شخصی نویسنده است و بیانگر دیدگاه‌های ساکو میکرو و صنعت نیست. این مقاله فقط برای حمایت از حفاظت از حقوق مالکیت معنوی بازنشر و به اشتراک گذاشته شده است. لطفاً منبع اصلی و نویسنده را برای بازنشر ذکر کنید. در صورت وجود هرگونه نقض، لطفاً برای حذف آن با ما تماس بگیرید.

شماره تلفن شرکت: +86-0755-83044319
فکس/فکس: +86-0755-83975897
ایمیل: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 مدیر لی

QQ: 332496225 مدیر کیو

آدرس: اتاق ۸۰۹، ساختمان C، ساختمان فناوری ژانتائو، پلاک ۱۰۷۹ خیابان مینزی، منطقه جدید لونگهوا، شنژن