01

घरेलू गैलियम नाइट्राइड ट्रैक का निवेश मूल्य
          1. गैलियम नाइट्राइड ट्रैक का निवेश मूल्यतीसरी पीढ़ी के सेमीकंडक्टरों के भौतिक गुण धीरे-धीरे सिलिकॉन-आधारित पावर उपकरणों के बाजार के एक हिस्से की जगह ले लेंगे। बाजार अनुप्रयोगों के माध्यम से इसकी लगातार पुष्टि हो चुकी है और यह मूल रूप से एक आम सहमति बन गई है। सिलिकॉन कार्बाइड की तुलना में, सिलिकॉन-आधारित गैलियम नाइट्राइड की वर्तमान मुख्य कमियों में कम वोल्टेज रेटिंग और विश्वसनीयता सत्यापन डेटा की कमी शामिल है। इसके अलावा, सिलिकॉन-आधारित गैलियम नाइट्राइड के कम समग्र आउटपुट मूल्य के कारण, स्केल प्रभाव अभी तक विकसित नहीं हुए हैं, जिसके परिणामस्वरूप सिलिकॉन कार्बाइड की तुलना में कोई लागत लाभ नहीं है। हालांकि, सिलिकॉन-आधारित गैलियम नाइट्राइड निर्माता वर्तमान में एपिटैक्सी, उपकरण संरचना और ड्राइव नियंत्रण सर्किट के माध्यम से उच्च सहन वोल्टेज (वर्तमान में 1200 वोल्ट उत्पाद) और उच्च विश्वसनीयता (वर्तमान में उच्च-वोल्टेज उपकरणों के लिए आदर्श विश्वसनीयता डेटा उपलब्ध है) की ओर उत्पादों के विकास को बढ़ावा दे रहे हैं। इसके अलावा, गैलियम नाइट्राइड उपकरणों का विक्रय मूल्य सिलिकॉन एमओएस के करीब पहुंच गया है, और उत्पाद प्रदर्शन, गुणवत्ता और लागत लगातार अनुकूलतम स्तर की ओर बढ़ रहे हैं। इसके अलावा, सिलिकॉन कार्बाइड की तुलना में,सिलिकॉन आधारित गैलियम नाइट्राइड पदार्थ स्वयं ही उच्च विद्युत दक्षता और कम लागत प्रदान कर सकता है। 600V से 1200V की रेंज में, सिलिकॉन आधारित गैलियम नाइट्राइड एक अत्यंत प्रतिस्पर्धी तकनीकी दिशा बन जाएगी।इसके अतिरिक्त, ऑटोमोटिव और फोटोवोल्टिक बाजारों में सिलिकॉन कार्बाइड के निरंतर उपयोग के साथ, देश और विदेश में अरबों या यहां तक ​​कि करोड़ों का निवेश हो रहा है। यह सहज रूप से महसूस होता है कि सिलिकॉन कार्बाइड का बाजार आकार बहुत बड़ा है, जबकि छोटे चार्जिंग हेड में उपयोग होने वाले गैलियम नाइट्राइड का बाजार आकार काफी छोटा लगता है। योले द्वारा जारी आंकड़ों के अनुसार, 2025 में सिलिकॉन कार्बाइड का बाजार आकार 2.5 अरब अमेरिकी डॉलर होगा, और 2026 में गैलियम नाइट्राइड का बाजार आकार 1 अरब अमेरिकी डॉलर होने का अनुमान है। पहली नजर में, सिलिकॉन कार्बाइड का कुल उत्पादन मूल्य वास्तव में गैलियम नाइट्राइड से कई गुना अधिक है।    हालांकि, अधिकांश घरेलू उद्यमों के लिए सिलिकॉन कार्बाइड और सिलिकॉन-आधारित गैलियम नाइट्राइड का संभावित उत्पादन मूल्य वास्तव में बराबर है:   एक पहलू यह है कि सब्सट्रेट के उत्पादन मूल्य पर विचार किया जाए। लागत संरचना अलग है, और सब्सट्रेट लिंक के बिना सिलिकॉन कार्बाइड कंपनियों का उत्पादन मूल्य काफी कम हो जाएगा।सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट की लागत लगभग 50%, एपिटैक्सियल वेफर की लागत लगभग 20% और डिवाइस निर्माण, पैकेजिंग और परीक्षण की लागत 30% है। गैलियम नाइट्राइड सब्सट्रेट की लागत लगभग नगण्य है, एपिटैक्सी की लागत 50% है, और शेष डिवाइस आउटपुट मूल्य अनुपात अधिक है।    दूसरा पहलू वाहन की विशिष्टताओं के उत्पादन मूल्य पर विचार करना है। बाज़ार की मांगें अलग-अलग होती हैं। सिलिकॉन कार्बाइड ऑटोमोटिव विशिष्टताओं पर केंद्रित होता है, जबकि गैलियम नाइट्राइड खपत पर केंद्रित होता है।योले द्वारा जारी आंकड़ों के अनुसार, 2025 में इलेक्ट्रिक वाहनों की बाजार मांग लगभग 61% रहने की उम्मीद है। योले के आंकड़ों के मुताबिक, गैलियम नाइट्राइड की बाजार मांग में उपभोक्ता श्रेणी की हिस्सेदारी लगभग 70% है। फिलहाल, घरेलू सिलिकॉन कार्बाइड निर्माताओं को ऑटोमोटिव बाजार में बड़े पैमाने पर उपयोग हासिल करने के लिए अभी काफी लंबा सफर तय करना है।  तीसरा तरीका एमओएस के आउटपुट मूल्य पर विचार करना है। घरेलू सिलिकॉन कार्बाइड कंपनियां वर्तमान में मुख्य रूप से एसबीडी बाजार में केंद्रित हैं, और एमओएस की शिपिंग अभी भी बहुत कम होती है।योले द्वारा जारी आंकड़ों के अनुसार, 2022 के बाद एमओएस का उत्पादन मूल्य आधे से अधिक होगा। चूंकि बाद का बाजार मुख्य रूप से इलेक्ट्रिक वाहनों द्वारा संचालित है, इसलिए एमओएस का अनुपात लगातार बढ़ता रहेगा। हालांकि, सिलिकॉन कार्बाइड एमओएस की विश्वसनीयता और प्रक्रिया स्रोत संबंधी समस्याओं के कारण, घरेलू निर्माताओं के लिए बड़े पैमाने पर इसका प्रचार और अनुप्रयोग आत्मविश्वासपूर्वक और साहसपूर्वक करना अभी भी मुश्किल है। संक्षेप में, यदि घरेलू सिलिकॉन कार्बाइड कंपनियां सब्सट्रेट सामग्री, ऑटोमोटिव बाजार और गैर-ऑटोमोटिव एमओएस से संबंधित उत्पादन मूल्य को छोड़ दें, तो उनका संभावित उत्पादन मूल्य वास्तव में सिलिकॉन-आधारित गैलियम नाइट्राइड से बहुत अलग नहीं है। गैलियम नाइट्राइड और सिलिकॉन कार्बाइड की क्रमशः 30% और 70% बाजार वृद्धि दर को देखते हुए, उद्योग के पैमाने के दृष्टिकोण से सिलिकॉन-आधारित गैलियम नाइट्राइड एक अच्छी स्थिति में है। मसल मैन सिलिकॉन कार्बाइड और फ्लैश गैलियम नाइट्राइड का ध्यान क्रमशः औद्योगिक और उपभोक्ता बाजारों (समग्र) पर केंद्रित है। गुणवत्ता आवश्यकताओं, बाजार मूल्य निर्धारण और बाजार में प्रवेश चक्रों में अंतर पर यहां विस्तार से चर्चा नहीं की जाएगी।लेकिन कुल मिलाकर, उपभोक्ता-स्तर के अनुप्रयोगों पर केंद्रित गैलियम नाइट्राइड की बाजार लोच अधिक होगी।इसके अलावा, चूंकि सिलिकॉन कार्बाइड पाउडर के विकास का चरण अपेक्षाकृत परिपक्व है, इसलिए सब्सट्रेट, एपिटैक्सी, डिवाइस निर्माण या आईडीएम से संबंधित चीन में कुछ ही मान्यता प्राप्त उच्च-गुणवत्ता वाली कंपनियां हैं, जिससे उद्यमियों के लिए अवसर का दायरा सीमित हो जाता है।  
  2. घरेलू गैलियम नाइट्राइड कंपनियों के अवसर और लाभ
  (1) “उच्च विकास + उच्च एकाग्रता” नए खिलाड़ियों के लिए अवसर लाती हैयोले द्वारा जारी आंकड़ों के अनुसार, 2020 में कुल बाजार का आकार केवल 46 मिलियन अमेरिकी डॉलर था, और 2026 तक इसके बढ़कर 1.1 बिलियन अमेरिकी डॉलर होने की उम्मीद है। GaN पावर डिवाइस बाजार 2020 से 2026 तक 70% की वृद्धि दर बनाए रखेगा, जो 6 वर्षों में 23 गुना वृद्धि है। उद्योग की इतनी उच्च वृद्धि दर सीधे तौर पर गैलियम नाइट्राइड उपकरणों की आपूर्ति श्रृंखला की स्थिरता सुनिश्चित करने की समस्या को जन्म देती है। वर्तमान में, दो प्रमुख वैश्विक शिपिंग निर्माता, नवितस और पाई, वैश्विक बाजार हिस्सेदारी के 70% से अधिक हिस्से पर कब्जा रखते हैं। घरेलू ब्रांड निर्माता मुख्य रूप से इनमें से किसी एक के गैलियम नाइट्राइड चार्जिंग समाधान का उपयोग करते हैं।  बहुत कम सम्य के अंतराल मे,अपस्ट्रीम आपूर्ति श्रृंखला अत्यधिक केंद्रित है, और बड़े ब्रांड के बिजली आपूर्ति ग्राहकों के लिए आपूर्ति श्रृंखला जोखिमों में विविधता लाने की कठोर मांग है;लंबे समय में,सिलिकॉन-आधारित MOS CR5 की वर्तमान 65% बाजार हिस्सेदारी की तुलना में, गैलियम नाइट्राइड की बाजार में एकाग्रता बहुत अधिक है, और यह धीरे-धीरे सिलिकॉन-आधारित बाजार संरचना के करीब पहुंच रही है। यह संभवतः समय की बात है।    (2) चीन में सिलिकॉन-आधारित गैलियम नाइट्राइड का वर्तमान समग्र घरेलू स्तर सिलिकॉन-आधारित गैलियम नाइट्राइड की तुलना में अधिक लाभप्रद है।2019 में, घरेलू MOS और IGBT कंपनियों में सबसे बड़ी कंपनियां, चाइना रिसोर्सेज माइक्रो और सिलान माइक्रो, वैश्विक बाजार में क्रमशः 3% और 2% हिस्सेदारी रखती थीं। इनोसेक की गैलियम नाइट्राइड शिपमेंट के हिसाब से उन्हें तीसरे स्थान पर होना चाहिए था। हालांकि कई घरेलू गैलियम नाइट्राइड स्टार्टअप्स ने कम शिपमेंट की है, लेकिन उनकी मौजूदा समग्र तकनीक और औद्योगिक संसाधन भंडार भी विश्व बाजार में अच्छी स्थिति में हैं। इनफिनियन और टीआई के सिलिकॉन पर आधारित गैलियम नाइट्राइड उत्पादों जैसे पारंपरिक दिग्गज अभी भी आगे बढ़ने के लिए संघर्ष कर रहे हैं। घरेलू सिलिकॉन पर आधारित गैलियम नाइट्राइड उद्योग में, हालांकि किसी एक क्षेत्र में कोई बड़ी कंपनी आगे नहीं निकल पाई है, लेकिन गैलियम नाइट्राइड के क्षेत्र में घरेलू कंपनियों की मौजूदा वैश्विक स्थिति और चीनी प्रतिभाओं को देखते हुए, उनकी समग्र प्रगति सिलिकॉन की तुलना में कहीं बेहतर है।  संक्षेप में कहें तो, तेजी से बढ़ते बाजार के सामने, घरेलू उद्यमों में इस बाजार का एक बड़ा हिस्सा हासिल करने की क्षमता और प्रतिभा है।       02       “केंद्रित + बंद” आपूर्ति श्रृंखला, मूल्य और जोखिम
          मौजूदा आपूर्ति श्रृंखला "केंद्रित और बंद" है, जिसके कारण बाजार कुछ ही आपूर्तिकर्ताओं द्वारा संचालित होता है।
  मौजूदा आपूर्ति श्रृंखलाओं का केंद्रीकरण।सिलिकॉन आधारित उत्पादों के विपरीत, गैलियम नाइट्राइड की सामग्री और विनिर्माण प्रक्रियाएं काफी विकसित हैं, और वर्तमान में इसकी आपूर्ति श्रृंखला में बैच सत्यापन से गुजर चुकी उत्पादन क्षमता बहुत कम है। विदेशी फाउंड्री में मुख्य रूप से टीएसएमसी, फुजित्सु और एक्स-फेब शामिल हैं। घरेलू स्तर पर, सनान इंटीग्रेशन प्रमुख कंपनी है, और कुछ अन्य फाउंड्री भी इसके लिए प्रयासरत हैं। कुल मिलाकर, घरेलू आपूर्ति श्रृंखला संसाधन बहुत सीमित हैं।  मौजूदा आपूर्ति श्रृंखला बंद हो गई है।वर्तमान में, वैश्विक गैलियम नाइट्राइड फाउंड्री की मुख्य उत्पादन क्षमता केवल एक कंपनी को ही सेवा प्रदान करती है, और डिज़ाइन कंपनियों तथा उद्योग श्रृंखला के बीच एक मजबूत संबंध है। शिपमेंट के लिहाज से दुनिया की सबसे बड़ी सिलिकॉन-आधारित गैलियम नाइट्राइड डिवाइस कंपनी होने के नाते, नवितस वर्तमान में टीएसएमसी की लगभग पूरी गैलियम नाइट्राइड उत्पादन क्षमता पर कब्जा जमाए हुए है, जिससे अन्य ग्राहकों के लिए उत्पादन क्षमता प्राप्त करना मुश्किल हो गया है। मौजूदा आपूर्ति श्रृंखला के "एकाग्रीकरण और बंद होने" के परिणामस्वरूप बाजार में अत्यधिक एकाग्रता हो गई है। नवितस, पाई और इनोसेक तीन ऐसी कंपनियां हैं जो मुख्य उत्पादन क्षमता की आपूर्ति को नियंत्रित करती हैं और बाजार को संचालित करती हैं। ब्रांडेड बिजली आपूर्ति ग्राहकों के पास अन्य विकल्प होना मुश्किल है।  
  आपूर्ति श्रृंखलाओं के केंद्रित और बंद रहने की संभावना है।   निरंतर सांद्रतागैलियम नाइट्राइड एक नई तकनीक का उत्पाद है, और इसके सभी पहलुओं का तकनीकी विकास अभी भी प्रारंभिक अवस्था में है। अंतिम ग्राहक और डिज़ाइन कंपनियां दोनों ही आपूर्ति श्रृंखला को लेकर सतर्क हैं। चूंकि यह तकनीक विश्वसनीय है, इसलिए एक बार पूरी उद्योग श्रृंखला सत्यापित और परिपक्व हो जाने पर, डिज़ाइन कंपनियां और बिजली आपूर्ति ग्राहक आपूर्ति श्रृंखला में अपनी भागीदारी को तेज़ी से बढ़ाएंगे। एक उभरती हुई तकनीक होने के नाते, इसका संपूर्ण पारिस्थितिकी तंत्र अभी भी प्रारंभिक अवस्था में है।परिपक्व तृतीय-पक्ष एपिटैक्सियल वेफर प्रदाताओं की कमी है, और गैलियम नाइट्राइड एपिटैक्सी और प्रक्रिया के लिए प्रतिभाएं बहुत दुर्लभ हैं, जिससे कंपनियों के लिए "एपिटैक्सियल + विनिर्माण" की उत्पादन क्षमता को खोलना बहुत मुश्किल हो जाता है।इसके अलावा, शिपमेंट के माध्यम से एक नई आपूर्ति श्रृंखला की परिपक्वता को स्थिर करने की आवश्यकता होती है, साथ ही उपज दर में वृद्धि होनी चाहिए, जिसमें समय लगता है।  एपिटैक्सियल वेफर्स कहाँ से आते हैं?वर्तमान में, "एपिटैक्सी + विनिर्माण" गहराई से एकीकृत है, और बैचों में माल भेजने वाली कई फाउंड्री के पास स्वतंत्र एपिटैक्सी उत्पादन क्षमताएं हैं।इसलिए, वर्तमान में बाजार में कोई भी स्वतंत्र तृतीय-पक्ष एपिटैक्सियल वेफर निर्माता मौजूद नहीं है जिसने बड़ी मात्रा में एपिटैक्सियल वेफर्स की आपूर्ति की हो।इसलिए, जब यह देखा जा रहा हो कि वर्तमान में विकसित हो रही गैलियम नाइट्राइड फाउंड्री बेहतर है या बनने वाली आईडीएम, तो सबसे पहला सवाल जिसका जवाब देना जरूरी है, वह है एपिटैक्सी का समाधान मार्ग और सत्यापन समय।  शिल्प कौशल की प्रतिभाएं कहां हैं?सिलिकॉन पर गैलियम नाइट्राइड की प्रक्रिया के लिए गैलियम नाइट्राइड पदार्थ की कमियों की पूरी समझ आवश्यक है। यह समझ लंबे समय तक किए गए परीक्षण और त्रुटि अनुभवों पर आधारित है, जिसके परिणामस्वरूप विश्व में इस क्षमता वाले कुशल कर्मियों की कमी है। वर्तमान में, सिलिकॉन आधारित पृष्ठभूमि वाले कुछ बिजली निर्माता गैलियम नाइट्राइड व्यवसाय विकसित कर रहे हैं। मुख्य बात यह है कि गैलियम नाइट्राइड की पृष्ठभूमि वाले कुशल प्रक्रिया कर्मियों की उपलब्धता कहाँ है।  ऑनसाइट सत्यापन के बाद पुनरावृति करें,टीएसएमसी के अनुसंधान एवं विकास अनुभव के आधार पर, एपिटैक्सी और प्रक्रिया से संबंधित इसकी समग्र अनुसंधान एवं विकास प्रक्रिया में उत्पाद अनुप्रयोगों में पाई जाने वाली समस्याओं का सामना करना पड़ता है, जिससे बार-बार अनुसंधान एवं विकास में सुधार होता है और संपूर्ण आपूर्ति श्रृंखला में स्थिरता आती है। इसलिए, पर्याप्त ऑन-साइट सत्यापन डेटा के बिना, चाहे वह एपिटैक्सी हो या प्रक्रिया, अभी भी परिपक्वता से बहुत दूर है। इसके अलावा, बड़े पैमाने पर उत्पादन के कारण उत्पन्न उपज संबंधी समस्या का समाधान करना आवश्यक है। सबसे मजबूत प्रक्रिया अभियांत्रिकी क्षमताओं वाली कंपनी होने के नाते, टीएसएमसी को गैलियम नाइट्राइड अनुसंधान से लेकर स्थिर बड़े पैमाने पर उत्पादन तक पहुंचने में पांच या छह साल लगे। हालांकि समग्र उद्योग के वर्तमान अनुसंधान एवं विकास आधार ने पिछली अवधि की तुलना में बेहतर प्रगति की है, फिर भी अपस्ट्रीम सामग्री और विनिर्माण कड़ियों को पार करना अभी भी बहुत कठिन है।जब हम "परिपक्व" एपिटैक्सी और प्रक्रियाओं को देखते हैं, तो हमें विस्मयचकित होना चाहिए और एक सत्यापन चक्र की आवश्यकता होती है।   निरंतर बंदसिलिकॉन-आधारित गैलियम नाइट्राइड सेमीकंडक्टर फाउंड्री का एक उभरता हुआ क्षेत्र है, और टीएसएमसी से लेकर घरेलू सनान इंटीग्रेशन तक, इसकी गैलियम नाइट्राइड उत्पादन क्षमता अभी शुरू ही हुई है। इसलिए, एक बार जब कोई डिजाइन कंपनी सामने आती है, तो वह कंपनी की अधिकांश उत्पादन क्षमता पर कब्जा कर लेगी, और ऑर्डर पर उत्पादन क्षमता का प्रभाव बहुत मजबूत होगा।डिजाइन कंपनी के पास शिपमेंट की मात्रा अधिक है → उत्पादन क्षमता की मांग अधिक है → फाउंड्री का उत्कृष्ट समर्थन प्राप्त है → आपूर्ति श्रृंखला सुनिश्चित है → आपूर्ति श्रृंखला अधिक स्थिर है → ग्राहक ऑर्डर की मांग अधिक है → डिजाइन कंपनी के पास शिपमेंट की मात्रा अधिक है → उत्पादन क्षमता की मांग अधिक है...  
  निवेश संबंधी सोच, सिलिकॉन आधारित गैलियम नाइट्राइड कंपनी के लिए, एक दीर्घकालिक और स्थिर अपस्ट्रीम आपूर्ति श्रृंखला ही सफलता की कुंजी है।   यदि आप फैबलेस में निवेश करते हैं, जिसकी शिपमेंट सबसे तेज़ है, तो संसाधन तेजी से केंद्रित होंगे, और धीमे होने का जोखिम बहुत अधिक है।विभिन्न कारणों से,वर्तमान में, घरेलू फैबलेस कंपनियां मुख्य रूप से घरेलू फाउंड्री पर निर्भर हैं, और इन कंपनियों की एपिटैक्सी और तकनीक अभी भी विकास के चरण में हैं, और इनकी कुल उत्पादन क्षमता सीमित है। फिलहाल, घरेलू फैबलेस GaN-on-Si कंपनियों द्वारा किए गए शिपमेंट की मात्रा भी कम है, और फाउंड्री की उत्पादन क्षमता पर किसी का भी मजबूत प्रभाव नहीं है। इसलिए, एक बार जब कोई फैबलेस कंपनी बड़े पैमाने पर ऑर्डर प्राप्त कर लेती है, तो वह उत्पादन क्षमता को सुरक्षित करके एक बहुत ही लाभप्रद प्रतिस्पर्धी स्थिति प्राप्त कर सकती है। धीमी गति से विकसित होने वाली फैबलेस कंपनियों को भारी जोखिम का सामना करना पड़ेगा क्योंकि वे उत्पादन क्षमता प्राप्त नहीं कर पाएंगी।    एपिटैक्सी + विनिर्माण तकनीक में गहन अनुभव रखने वाली आईडीएम में निवेश करने की कुंजी यह है कि क्या इसका निर्माण संभव है। यदि इसका निर्माण संभव है, तो यह दुनिया में एक दुर्लभ संसाधन होगा।फिलहाल, IDM के लिए गैलियम नाइट्राइड के एपिटैक्सी और निर्माण की प्रक्रिया को पूरा करना और उत्पादन एवं विश्वसनीयता से संबंधित आवश्यक मानदंडों को पूरा करना बेहद मुश्किल है, जिसके लिए असाधारण प्रयास की आवश्यकता है। लेकिन एक बार यह प्रक्रिया पूरी हो जाने पर, इससे मिलने वाला पहला-प्रवेश लाभ भी बहुत महत्वपूर्ण होगा।        03       तकनीकी मार्ग प्रौद्योगिकी पर निर्भर करता है, लेकिन साथ ही पारिस्थितिकी पर भी।
गैलियम नाइट्राइड ट्रांजिस्टर दो अलग-अलग बैंडगैप वाली सामग्रियों (आमतौर पर AlGaN और GaN) के इंटरफ़ेस पर पीज़ोइलेक्ट्रिक प्रभाव से निर्मित द्वि-आयामी इलेक्ट्रॉन गैस के माध्यम से विद्युत का संचालन करते हैं। चूंकि द्वि-आयामी इलेक्ट्रॉन गैस केवल उच्च सांद्रता वाले इलेक्ट्रॉनों के साथ ही विद्युत का संचालन करती है, इसलिए सिलिकॉन MOSFET बॉडी डायोड की रिवर्स रिकवरी समस्या नहीं होती है। इसका अर्थ है कि जब गेट और सोर्स के बीच कोई वोल्टेज नहीं लगाया जाता है, तो गैलियम नाइट्राइड ट्रांजिस्टर का ड्रेन और कंपोनेंट चालक होते हैं, यानी यह एक सामान्य रूप से चालू डिवाइस है। इस समस्या से निपटने के लिए, उद्योग में आमतौर पर दो समाधान हैं: एक है श्रृंखला में MOS को जोड़कर टर्न-ऑफ नियंत्रण प्राप्त करने के लिए कैस्केड संरचना का उपयोग करना; दूसरा है टर्न-ऑफ नियंत्रण प्राप्त करने के लिए गेट में P-प्रकार की गैलियम नाइट्राइड एपिटैक्सियल परत जोड़कर सिंगल-ट्यूब एन्हांसमेंट मोड (P-GaN) संरचना का उपयोग करना। तकनीकी दृष्टिकोण से मूल्यांकन करने पर इन दोनों तकनीकी मार्गों के अपने-अपने फायदे और नुकसान हैं, और इनकी अलग-अलग तुलना करना कठिन है। एकल-ट्यूब संवर्द्धन संरचना का मुख्य नुकसान यह है कि गेट की विश्वसनीयता अपेक्षाकृत कम होती है और सहनशीलता वोल्टेज भी कम होता है। कैस्केड संरचना का मुख्य नुकसान परजीवी प्रेरकत्व के कारण उत्पन्न होने वाली ईएमआई समस्या है।  विश्वसनीयता।विभिन्न तकनीकी प्रक्रियाओं से बने गेटों की प्रभाव प्रतिरोध क्षमता अलग-अलग होती है। P-GaN और कैस्केड के गेट ड्राइव वोल्टेज स्तर आमतौर पर लगभग 7V और 18V होते हैं, और गेट टर्न-ऑन वोल्टेज आमतौर पर 6V और 8V होते हैं। मुख्य समस्या यह है कि P-GaN संरचना की गेट प्रभाव प्रतिरोध क्षमता केवल 1-2V होती है, जो विश्वसनीयता के लिए एक बड़ी चुनौती है। संरचनात्मक दृष्टि से, कैस्केड की विश्वसनीयता P-GaN की तुलना में कहीं अधिक है, और यह औद्योगिक स्तर के अनुप्रयोगों के लिए अधिक उपयुक्त है।  दबाव प्रतिरोधी।डिवाइस का वोल्टेज सहनशीलता स्तर। सिलिकॉन ट्यूबों के वोल्टेज विभाजन के कारण कैस्केड डिवाइस की वोल्टेज रेटिंग अपेक्षाकृत अधिक होती है। वर्तमान में, P-GaN डिवाइस की वोल्टेज सहनशीलता 650V से कम है। कैस्केड डिवाइस 1200V तक सहन कर सकता है, जो औद्योगिक स्तर की कई वोल्टेज आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है।  विद्युतचुंबकीय व्यतिकरण।कैस्केड तकनीक में सिलिकॉन ट्यूब और गैलियम नाइट्राइड डिवाइस को सील करना आवश्यक होता है, जिससे एक बड़ा पैरासिटिक इंडक्टेंस उत्पन्न होता है। यदि उच्च आवृत्ति पर डिवाइस चालू किया जाता है, तो EMI अधिक होगा। इसके अलावा, प्रक्रिया के दृष्टिकोण से, कैस्केड और P-GaN के लिए क्रमशः एक और दो एपिटैक्सी ग्रोथ की आवश्यकता होती है। कैस्केड की समग्र प्रक्रिया कठिनाई P-GaN की तुलना में कम है। ड्राइविंग के दृष्टिकोण से, कैस्केड की ड्राइविंग पारंपरिक सिलिकॉन MOSFET ड्राइविंग के समान ही है, और गेट सुरक्षा पर अधिक ध्यान देने की आवश्यकता नहीं है, और आवश्यकताएं अपेक्षाकृत कम हैं। लागत के दृष्टिकोण से, वेफर्स के संदर्भ में, कैस्केड केवल एक एपिटैक्सी का उपयोग करता है, इसलिए वेफर की लागत कम है, लेकिन समग्र पैकेजिंग लागत अधिक है। कुल मिलाकर, P-GaN की वर्तमान बड़ी समग्र शिपमेंट मात्रा के कारण, समग्र लागत स्तर बेहतर है।  तालिका 1 में GaN उपकरण संरचना के लाभ और हानियों की तुलना प्रस्तुत की गई है।  

टाइप	c	बेहतर बनाएँ
विश्वसनीयता	उत्कृष्ट	अवर
परजीवी प्रेरण	संवेदनशील	सुन्न
दबाव प्रतिरोधी	उत्कृष्ट	अवर
बिजली	उत्कृष्ट	अवर
प्रक्रिया की कठिनाई	अधिक मुश्किल	आपदा
ड्राइविंग में कठिनाई	आसान	आपदा

        तकनीकी दृष्टिकोण से, दोनों के बीच सबसे बड़ा अंतर यह है कि कैस्केड संरचना औद्योगिक स्तर के अनुप्रयोग संबंधी समस्याओं को अस्थायी रूप से हल करती है।कैस्केड संरचना की विश्वसनीयता और वोल्टेज प्रतिरोध क्षमता अधिक लाभकारी होने के कारण, कैस्केड आर्किटेक्चर के प्रतिनिधि के रूप में ट्रांसफॉर्म ने पिछले वर्ष के अंत में अपेक्षाकृत आदर्श उच्च-वोल्टेज डिवाइस विफलता दर डेटा जारी किया। वर्तमान में, औद्योगिक बाजार में कैस्केड संरचना के कई लाभ हैं। सिंगल-ट्यूब एन्हांसमेंट-मोड संरचना अधिक सटीक ड्राइव और पावर समाधानों के माध्यम से पी-जीएएन संरचना उपकरणों की विश्वसनीयता में सुधार कर रही है, और क्यूएसटी जैसी सबस्ट्रेट तकनीकों के माध्यम से वोल्टेज सहन क्षमता को बढ़ा रही है, लेकिन इस तकनीक को धीरे-धीरे परिपक्व होने में समय लगेगा।            हालांकि, औद्योगिक प्रौद्योगिकी के विकास में, प्रौद्योगिकी के अलावा, उद्योग का पारिस्थितिकी तंत्र भी अक्सर बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।कुल मिलाकर, पाई और ट्रांसफॉर्म जैसी कैस्केड संरचना की औद्योगिक श्रृंखलाएं अपेक्षाकृत बंद होने के कारण, अधिक खुली एकल-ट्यूब संवर्धित संरचना की औद्योगिक पारिस्थितिकी में काफी संभावनाएं हैं। वर्तमान में, देश-विदेश में कई OEM सेवाएं प्रदान करने वाली फाउंड्री एकल-ट्यूब संवर्धित प्रक्रिया का अनुसरण कर रही हैं। अधिकांश डाउनस्ट्रीम पावर मैनेजमेंट IC निर्माता भी एकल-ट्यूब संवर्धित समाधानों पर ध्यान केंद्रित कर रहे हैं। संपूर्ण पारिस्थितिकी तंत्र इस प्रौद्योगिकी मार्ग पर अपेक्षाकृत एकीकृत है। वर्तमान में, यह उम्मीद की जाती है कि एकल-ट्यूब संवर्धित उद्योग श्रृंखला की प्रौद्योगिकी पुनरावृति और लागत अनुकूलन में निरंतर मजबूती आएगी, और यह अल्पावधि से मध्यम अवधि में मुख्यधारा का प्रौद्योगिकी मार्ग बन जाएगा।      04       अनुप्रयोग समाधान, अनुसंधान एवं विकास संसाधन और अवसरों के द्वार
         
गैलियम नाइट्राइड एक उभरती हुई तकनीक है। वर्तमान में, समग्र समाधानों का डिज़ाइन और अनुप्रयोग अभी भी गैलियम नाइट्राइड डिवाइस निर्माताओं द्वारा संचालित है। कई पावर मैनेजमेंट आईसी निर्माता धीरे-धीरे उभर कर ड्राइवर और कंट्रोल चिप्स को आधार बनाकर समाधान विकसित कर रहे हैं।  तालिका 2 GaN के मुख्य खिलाड़ी प्रकारों को दर्शाती है।  

वर्ग		प्रतिनिधि उद्यम	संरचना
GaN प्रमुख	गण मन	इनोसेक	गण मन
		गण सिस्टम	गण मन
	GaN + ड्राइवर नियंत्रण	Pi	नियंत्रित ड्राइव GaN पैकेजिंग
		नविता	GaN सिंगल डाई को चलाना
पावर प्रबंधन नेतृत्व करता है	ड्राइव+कंट्रोल	NXP	एलएलसी नियंत्रण
		सेमीकंडक्टर पर	डायरेक्ट ड्राइव और एलएलसी नियंत्रण
	GaN + ड्राइवर नियंत्रण	डोंगके	पैकेजिंग को नियंत्रित करने के लिए GaN का उपयोग करना
		biyiwei	ड्राइवर+Gan

गैलियम नाइट्राइड आधारित और पावर मैनेजमेंट आधारित कंपनियों के अलग-अलग फायदे हैं। गैलियम नाइट्राइड डिवाइस कंपनियों के मुख्य फायदे हैं: गैलियम नाइट्राइड डिवाइसों के सीमित आपूर्ति श्रृंखला संसाधनों पर पूर्ण नियंत्रण; गैलियम नाइट्राइड डिवाइसों की बेहतर समझ; प्रासंगिक समाधानों को लॉन्च करने में शुरुआती बढ़त। पावर मैनेजमेंट चिप कंपनियों के मुख्य फायदे हैं: ड्राइव और कंट्रोल आईसी की डिजाइन क्षमताएं; पावर सप्लाई समाधानों का डिजाइन अनुभव; एसीडीसी सीलिंग तकनीक की क्षमताएं और पैकेजिंग आपूर्ति श्रृंखला संसाधन; मूल पावर सप्लाई ग्राहक चैनल।
एक आदर्श गैलियम नाइट्राइड समाधान बनाने के लिए, सिलिकॉन-आधारित गैलियम नाइट्राइड कंपनियों को न केवल अच्छे पावर डिवाइस बनाने चाहिए, बल्कि ड्राइव और कंट्रोल आईसी तकनीक और बिजली आपूर्ति समाधान भी बहुत महत्वपूर्ण हैं।सिलिकॉन पर गैलियम नाइट्राइडयह एक बिजली कंपनी है, और प्रारंभिक चरण में यह एक बिजली आपूर्ति कंपनी भी थी।सिलिकॉन-आधारित समाधानों की तुलना में, गैलियम नाइट्राइड समाधान को कई समस्याओं का समाधान करना होगा, जैसे कि गैलियम नाइट्राइड उपकरणों का गेट विदस्टैंड वोल्टेज, उच्च आवृत्ति के कारण विश्वसनीयता में कमी और ईएमआई समस्याएं। दूसरा, इसे पारंपरिक संरचनाओं में गैलियम नाइट्राइड के उच्च दक्षता और छोटे आकार के लाभों का पूरी तरह से उपयोग करना और उनकी विशेषताओं को साकार करना होगा। इसलिए, समग्र समाधान के लिए आवश्यक है: 1. गैलियम नाइट्राइड उपकरणों की विशेषताओं को पूरी तरह से समझना; 2. समाधान स्तर पर मजबूत डिज़ाइन अनुकूलन क्षमता होना। इन दोनों को एक-दूसरे को पूरी तरह से समझना होगा (एक-दूसरे को बहुत अच्छी तरह से समझना होगा), और अनुसंधान एवं विकास स्तर पर एक-दूसरे के साथ सहयोग और पुनरावृति करनी होगी (एकीकृत अनुसंधान एवं विकास करने में सक्षम होना होगा), ताकि एक अच्छा विद्युत समाधान विकसित किया जा सके।गैलियम नाइट्राइड उपकरणों, ड्राइव सर्किट और नियंत्रण सर्किट के अनुसंधान और विकास में पूर्ण सहयोग के माध्यम से, हम एक अच्छा समाधान प्रदान कर सकते हैं।हम देखते हैं कि पाई और नवितस दोनों ही उपरोक्त समस्याओं को आंतरिक रूप से हल करने पर ध्यान केंद्रित कर रहे हैं, और घरेलू सिलिकॉन-आधारित गैलियम नाइट्राइड कंपनियां भी अपना स्वयं का अनुसंधान एवं विकास पारिस्थितिकी तंत्र और पावर मैनेजमेंट आईसी कंपनियों का पारिस्थितिकी तंत्र विकसित कर रही हैं। घरेलू GaN-ऑन-Si कंपनियां पावर डिवाइस और पावर आईसी पर अनुसंधान एवं विकास सहयोग कैसे प्राप्त कर सकती हैं, और क्या उनके पास मजबूत पावर सॉल्यूशन टीम, तकनीकी अनुभव और गहन अनुसंधान एवं विकास साझेदार हैं, इस पर ध्यान देने की आवश्यकता है। इसके अलावा, वर्तमान मुख्यधारा के समाधानों में पाई, नवितस और इनोसेक शामिल हैं। तीनों कंपनियों के चिप्स का एकीकरण स्तर धीरे-धीरे कम हो रहा है। इनमें से, पाई एक कंट्रोलर, ड्राइवर और GaN डिवाइस पैकेज का उपयोग करता है, नवितस ड्राइवर और गैलियम नाइट्राइड डिवाइस के सिंगल डाई एकीकरण का उपयोग करता है, और इनोसेक एक गैलियम नाइट्राइड सिंगल ट्यूब का उपयोग करता है, जो सीधे तीन अलग-अलग समाधान प्रस्तुत करता है। वर्तमान में, मुख्यधारा के पावर सप्लाई निर्माताओं के समाधान उपरोक्त तीन प्रकारों पर केंद्रित हैं। इसलिए, मुख्यधारा के समाधानों को अपनाने में प्रतिरोध अपेक्षाकृत कम है। विशिष्ट समाधानों के लिए स्व-निर्मित प्रणालियों की आवश्यकता होती है।      05       विषयांतर और निष्कर्ष

वर्तमान में कुछ इस प्रकार के मत प्रचलित हैं: पहला, गैलियम नाइट्राइड क्षेत्र लाभदायक नहीं है; दूसरा, गैलियम नाइट्राइड के लिए तकनीकी आवश्यकताएँ कम हैं और घरेलू स्तर पर उत्पादन क्षमता काफ़ी विकसित की जा रही है। आर्थिक दृष्टि से, जब कुल उत्पादन मूल्य बढ़ता है, तो प्रत्येक कंपनी की उपज दर और क्षमता उपयोग दर उच्च स्तर पर पहुँच सकती है। अपूर्ण रूप से प्रतिस्पर्धी बाज़ार होने के कारण, अल्पावधि से मध्यम अवधि में यह क्षेत्र सिलिकॉन-आधारित बिजली की तुलना में अधिक लाभदायक होने की संभावना है। उत्पादन क्षमता की बात करें तो, मीडिया में सिलिकॉन-आधारित गैलियम नाइट्राइड उत्पादन क्षमता की कई परियोजनाओं की घोषणा की गई है। यदि आप रुचि रखते हैं, तो आप एक-एक करके इनकी जाँच कर सकते हैं। वास्तविक प्रभावी उत्पादन क्षमताएँ कितनी हैं? आप यह भी अनुमान लगा सकते हैं कि अगले दो से तीन वर्षों में कितनी उत्पादन क्षमताएँ प्रभावी होने की उम्मीद है। मैं यहाँ विस्तार से चर्चा नहीं करूँगा।  GaN-ऑन-सिलिकॉन एक उभरता हुआ क्षेत्र है। वर्तमान में, उपकरणों से लेकर समाधानों तक इस तकनीक को विकसित करना और एक स्थिर और किफायती आपूर्ति श्रृंखला स्थापित करना बहुत मुश्किल है। ऐसी कंपनियां और टीमें भी बहुत कम हैं।  

जब तक यह उपर्युक्त समस्याओं को अच्छी तरह से हल कर सकता है, तब तक यह सिलिकॉन-आधारित गैलियम नाइट्राइड कंपनियों में से एक दुर्लभ कंपनी होगी जो व्यावसायिक मॉडल, कॉर्पोरेट पृष्ठभूमि, वेफर आकार और एपिटैक्सी और उपकरणों के लिए तकनीकी मार्गों तक सीमित नहीं है।

अस्वीकरण: यह लेख "थ्री मीटर्स डीप" से पुनर्प्रकाशित किया गया है। यह लेख केवल लेखक के व्यक्तिगत विचारों को दर्शाता है और सैको माइक्रो या उद्योग के विचारों का प्रतिनिधित्व नहीं करता है। इसे केवल बौद्धिक संपदा अधिकारों के संरक्षण के लिए पुनर्प्रकाशित और साझा किया गया है। पुनर्प्रकाशन के लिए कृपया मूल स्रोत और लेखक का उल्लेख करें। यदि कोई उल्लंघन होता है, तो कृपया इसे हटाने के लिए हमसे संपर्क करें।

कंपनी का फ़ोन नंबर: +86-0755-83044319
फैक्स: +86-0755-83975897
ईमेल: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 मैनेजर ली

QQ: 332496225 प्रबंधक किउ

पता: कमरा नंबर 809, बिल्डिंग सी, झांताओ टेक्नोलॉजी बिल्डिंग, 1079 मिंझी एवेन्यू, लोंगहुआ न्यू डिस्ट्रिक्ट, शेन्ज़ेन