01

گھریلو گیلیم نائٹرائڈ ٹریک کی سرمایہ کاری کی قیمت
          1. گیلیم نائٹرائڈ ٹریک کی سرمایہ کاری کی قیمتتیسری نسل کے سیمی کنڈکٹرز کی مادی خصوصیات آہستہ آہستہ سلیکون پر مبنی پاور ڈیوائسز کے لیے مارکیٹ کے کچھ حصے کو بدل دیں گی۔ مارکیٹ ایپلی کیشنز کے ذریعے اس کی مسلسل تصدیق ہوتی رہی ہے اور بنیادی طور پر اتفاق رائے بن گیا ہے۔ سلکان کاربائیڈ کے مقابلے میں، سلیکون پر مبنی گیلیم نائٹرائڈ کے موجودہ اہم نقصانات میں کم وولٹیج کی درجہ بندی اور قابل اعتماد تصدیقی ڈیٹا کی کمی شامل ہے۔ اس کے علاوہ، سلیکون پر مبنی گیلیم نائٹرائڈ کی کم مجموعی پیداوار کی قیمت کی وجہ سے، پیمانے کے اثرات ابھی تک نہیں بنے ہیں، جس کے نتیجے میں سلیکون کاربائیڈ کے مقابلے میں کوئی لاگت کا فائدہ نہیں ہے۔ تاہم، سلیکون پر مبنی گیلیم نائٹرائڈ مینوفیکچررز فی الحال ایپیٹیکسی، ڈیوائس کی ساخت، اور ڈرائیو کنٹرول سرکٹس کے ذریعے اعلی وولٹیج (فی الحال 1200v مصنوعات) اور اعلی وشوسنییتا (فی الحال ہائی وولٹیج ڈیوائسز کے لیے مثالی قابل اعتماد ڈیٹا ہے) کی طرف مصنوعات کے ارتقاء کو فروغ دے رہے ہیں۔ مزید برآں، گیلیم نائٹرائڈ ڈیوائسز کی فروخت کی قیمت سلکان ایم او ایس کے قریب پہنچ گئی ہے، اور پروڈکٹ کی کارکردگی، معیار اور لاگت میٹھی جگہ تک پہنچ رہی ہے۔ اس کے علاوہ، سلکان کاربائیڈ کے مقابلے میں،سلکان پر مبنی گیلیم نائٹرائڈ مواد خود اعلی طاقت کی کارکردگی اور کم قیمت فراہم کر سکتا ہے. 600V سے 1200V رینج میں، سلکان پر مبنی گیلیم نائٹرائڈ ایک انتہائی مسابقتی ٹیکنالوجی کی سمت بن جائے گی۔اس کے علاوہ، آٹوموٹو اور فوٹو وولٹک مارکیٹوں میں سلکان کاربائیڈ کے مسلسل استعمال سے اندرون اور بیرون ملک اربوں یا اس سے بھی دسیوں اربوں کی سرمایہ کاری کی جا رہی ہے۔ یہ بدیہی طور پر محسوس کیا جاتا ہے کہ سلیکون کاربائیڈ کی مارکیٹ کا سائز بہت بڑا ہے، جب کہ چھوٹے چارجنگ ہیڈز میں استعمال ہونے والے گیلیم نائٹرائڈ کا مارکیٹ سائز بہت چھوٹا محسوس ہوتا ہے۔ یول کے جاری کردہ اعداد و شمار کے مطابق، 2025 میں سلکان کاربائیڈ کی مارکیٹ کا حجم 2.5 بلین امریکی ڈالر ہو جائے گا، اور 2026 میں گیلیم نائٹرائڈ کی مارکیٹ کا حجم 1 بلین امریکی ڈالر ہونے کی پیش گوئی کی گئی ہے۔ پہلی نظر میں، سیلیکون کاربائیڈ کی مجموعی پیداوار کی قیمت واقعی گیلیم نائٹرائڈ سے کئی گنا زیادہ ہے۔    تاہم، زیادہ تر گھریلو کاروباری اداروں کے لیے سلکان کاربائیڈ اور سلکان پر مبنی گیلیم نائٹرائڈ کی موقع کی پیداوار کی قدر دراصل مساوی ہے:   ایک سبسٹریٹ کی آؤٹ پٹ ویلیو پر غور کرنا ہے۔ لاگت کا ڈھانچہ مختلف ہے، اور سبسٹریٹ لنکس کے بغیر سلیکون کاربائیڈ کمپنیوں کی آؤٹ پٹ ویلیو بہت کم ہو جائے گی۔سلکان کاربائیڈ سبسٹریٹ کی قیمت تقریباً 50 فیصد ہے، ایپیٹیکسیل ویفر کی قیمت تقریباً 20 فیصد ہے، اور ڈیوائس کی تیاری، پیکیجنگ اور ٹیسٹنگ کی لاگت 30 فیصد ہے۔ گیلیم نائٹرائڈ کی سبسٹریٹ لاگت کو بنیادی طور پر نظر انداز کیا جاتا ہے، ایپیٹیکسی 50% ہے، اور بقیہ ڈیوائس آؤٹ پٹ ویلیو کا تناسب زیادہ ہے۔    دوسرا گاڑی کی وضاحتوں کی آؤٹ پٹ ویلیو پر غور کرنا ہے۔ مارکیٹ کے مطالبات مختلف ہیں۔ سلیکن کاربائیڈ آٹوموٹو کی خصوصیات پر فوکس کرتا ہے، جبکہ گیلیم نائٹرائڈ استعمال پر فوکس کرتا ہے۔یول کی طرف سے جاری کردہ اعداد و شمار کے مطابق، 2025 میں الیکٹرک گاڑیوں کی مارکیٹ کی طلب میں تقریباً 61 فیصد ہونے کی توقع ہے۔ اس وقت، گھریلو سلکان کاربائیڈ مینوفیکچررز کو آٹوموٹو مارکیٹ میں بڑے پیمانے پر ایپلی کیشنز حاصل کرنے کے لیے ابھی بھی ایک طویل راستہ طے کرنا ہے۔  تیسرا MOS کی آؤٹ پٹ ویلیو پر غور کرنا ہے۔ گھریلو سلکان کاربائیڈ کمپنیاں فی الحال بنیادی طور پر SBD مارکیٹ میں مرکوز ہیں، اور MOS اب بھی شاذ و نادر ہی بھیجی جاتی ہے۔Yole کی طرف سے جاری کردہ اعداد و شمار کے مطابق، MOS کی پیداواری قدر 2022 کے بعد نصف سے زیادہ ہو جائے گی۔ چونکہ بعد کی مارکیٹ بنیادی طور پر الیکٹرک گاڑیوں سے چلتی ہے، MOS کا تناسب بڑھتا رہے گا۔ تاہم، خود سلیکون کاربائیڈ MOS کے قابل اعتماد اور پروسیس سورس کے مسائل کی وجہ سے، گھریلو مینوفیکچررز کے لیے بڑے پیمانے پر پروموشن اور اطلاق کو اعتماد اور دلیری سے انجام دینا اب بھی مشکل ہے۔ خلاصہ یہ کہ، اگر گھریلو سلکان کاربائیڈ کمپنیاں سبسٹریٹ میٹریل، آٹوموٹیو مارکیٹ، اور نان آٹوموٹیو MOS کے مطابق آؤٹ پٹ ویلیو کو خارج کرتی ہیں، تو ان کی موقع کی پیداوار کی قیمت دراصل سلکان پر مبنی گیلیم نائٹرائڈ سے زیادہ مختلف نہیں ہے۔ گیلیم نائٹرائڈ اور سلکان کاربائیڈ کی 30% اور 70% مارکیٹ گروتھ ریٹ پر سپرمپوزڈ، سلکان پر مبنی گیلیم نائٹرائڈ انڈسٹری کے پیمانے کے نقطہ نظر سے ایک اچھا ٹریک ہے۔ Muscle Man Silicon Carbide اور Flash Gallium Nitride کی توجہ بالترتیب صنعتی اور صارفی منڈیوں (مجموعی طور پر) پر ہے۔ معیار کے تقاضوں، مارکیٹ کی قیمتوں کا تعین، اور مارکیٹ کے تعارف کے چکروں کے فرق پر یہاں تفصیل سے بات نہیں کی جائے گی۔لیکن مجموعی طور پر، گیلیم نائٹرائڈ کی مارکیٹ کی لچک، جو صارفین کی سطح پر ایپلی کیشنز پر مرکوز ہے، زیادہ ہوگی۔اس کے علاوہ، چونکہ سلیکون کاربائیڈ پاور کی ترقی کا مرحلہ نسبتاً پختہ ہے، بنیادی طور پر چین میں سبسٹریٹ، ایپیٹیکسی، ڈیوائس مینوفیکچرنگ، یا IDM کی چند نسبتاً تسلیم شدہ اعلیٰ معیار کی کمپنیاں ہیں، جو کاروباریوں کے لیے مواقع کی کھڑکی کو چھوٹا چھوڑ دیتی ہیں۔  
  2. گھریلو گیلیم نائٹرائڈ کمپنیوں کے مواقع اور فوائد
  (1) "اعلی نمو + اعلی ارتکاز" نئے کھلاڑیوں کو مواقع فراہم کرتا ہے۔Yole کی طرف سے جاری کردہ اعداد و شمار کے مطابق، 2020 میں مارکیٹ کا مجموعی حجم صرف 46 ملین امریکی ڈالر ہے، اور 2026 میں اس کے بڑھ کر 1.1 بلین امریکی ڈالر ہونے کی توقع ہے۔ GaN پاور ڈیوائس مارکیٹ 2020 سے 2026 تک 70% کی شرح نمو برقرار رکھے گی، 6 سالوں میں 23 گنا۔ اس طرح کی اعلی صنعت کی ترقی کی شرح براہ راست اس مسئلے کو جنم دیتی ہے کہ گیلیم نائٹرائڈ ڈیوائسز کی سپلائی چین کے استحکام کو کیسے یقینی بنایا جائے۔ فی الحال، Navitas اور Pi، دو بڑے عالمی شپنگ مینوفیکچررز، عالمی مارکیٹ میں 70% سے زیادہ حصہ رکھتے ہیں۔ گھریلو برانڈ مینوفیکچررز بنیادی طور پر ان میں سے ایک کا گیلیم نائٹرائڈ چارجنگ سلوشن استعمال کرتے ہیں۔  مختصر مدت میں،اپ اسٹریم سپلائی چین بہت زیادہ مرتکز ہے، اور سپلائی چین کے خطرات کو متنوع بنانے کے لیے بڑے برانڈ پاور سپلائی صارفین کی سخت مانگ ہے۔طویل مدت میں،سلیکون پر مبنی MOS CR5 کے موجودہ 65% مارکیٹ شیئر کے مقابلے میں، گیلیم نائٹرائڈ کی موجودہ مارکیٹ ارتکاز بہت زیادہ ہے، اور یہ آہستہ آہستہ سلیکون پر مبنی مارکیٹ کی ساخت کے قریب آ رہا ہے۔ یہ زیادہ تر وقت کی بات ہے۔    (2) چین میں سلکان پر مبنی گیلیم نائٹرائڈ کی موجودہ مجموعی گھریلو سطح سلکان پر مبنی سے زیادہ فائدہ مند ہے۔2019 میں، چائنا ریسورسز مائیکرو اور سیلان مائیکرو، سب سے بڑی گھریلو MOS اور IGBT کمپنیاں، عالمی مارکیٹ میں 3% اور 2% کا حصہ تھیں۔ انوسیک کی موجودہ گیلیم نائٹرائڈ ٹریک شپمنٹس کو تیسرے نمبر پر ہونا چاہیے تھا۔ اگرچہ کئی گھریلو گیلیم نائٹرائڈ اسٹارٹ اپس ہیں جنہوں نے کم بھیجے ہیں، ان کی موجودہ مجموعی ٹیکنالوجی اور صنعتی وسائل کے ذخائر بھی دنیا میں اچھی پوزیشن پر فائز ہیں۔ روایتی طاقت کے رہنما، جیسا کہ سلیکون مصنوعات پر Infineon اور Ti's gallium nitride، اب بھی آگے بڑھنے کے لیے جدوجہد کر رہے ہیں۔ سیلیکون انڈسٹری پر گھریلو گیلیم نائٹرائڈ میں، اگرچہ ایک کونے میں کوئی اوورٹیکنگ نہیں ہے، ہم ملکی کمپنیوں کی موجودہ عالمی حیثیت اور گیلیم نائٹرائڈ کے میدان میں چینی لوگوں کے بنیادی ٹیلنٹ پول کو دیکھتے ہیں۔ موجودہ مجموعی ترقی کی پوزیشن درحقیقت سلکان کی نسبت بہت بہتر ہے۔  خلاصہ یہ ہے کہ تیزی سے بڑھتی ہوئی پائی کے سامنے، گھریلو اداروں کے پاس پائی کا ایک بڑا ٹکڑا لینے کی طاقت اور ہنر ہے۔       02       "مرتکز + بند" سپلائی چین، قدر اور خطرہ
          موجودہ سپلائی چین "مرکوز + بند" ہے، جس کی وجہ سے مارکیٹ بہت کم سپلائیرز کے ذریعے چلائی جاتی ہے۔
  موجودہ سپلائی چینز کا ارتکاز۔سلیکون پر مبنی مصنوعات کے برعکس، مواد اور مینوفیکچرنگ لنکس بہت پختہ ہیں، اور گیلیم نائٹرائڈ سپلائی چین میں فی الحال بہت کم پیداواری صلاحیت ہے جس نے بیچ کی تصدیق کو پاس کیا ہے۔ غیر ملکی فاؤنڈریوں میں بنیادی طور پر TSMC، Fujitsu، اور X-Feb شامل ہیں۔ مقامی طور پر، سنان انٹیگریشن مرکزی کمپنی ہے، اور کچھ دیگر فاؤنڈریز بھی انتظامات کر رہی ہیں۔ مجموعی طور پر، گھریلو سپلائی چین کے وسائل بہت کم ہیں۔  موجودہ سپلائی چین بند ہے۔فی الحال، عالمی گیلیم نائٹرائڈ فاؤنڈری کی بنیادی پیداواری صلاحیت صرف ایک کمپنی کی خدمت کرتی ہے، اور ڈیزائن کمپنیاں اور انڈسٹری چین کا مضبوط پابند تعلق ہے۔ ترسیل کے لحاظ سے دنیا کی سب سے بڑی سلیکون پر مبنی گیلیم نائٹرائڈ ڈیوائس کمپنی کے طور پر، Navitas اس وقت TSMC کی تقریباً تمام گیلیم نائٹرائڈ کی پیداواری صلاحیت پر قابض ہے، جس سے دوسرے صارفین کے لیے پیداواری صلاحیت حاصل کرنا مشکل ہو جاتا ہے۔ موجودہ سپلائی چین کی "ارتکاز + بندش" کے نتیجے میں مارکیٹ میں بہت زیادہ ارتکاز ہوا ہے۔ Navitas، Pi، اور Inosec وہ تین کمپنیاں ہیں جو بنیادی پیداواری صلاحیت کی فراہمی کو کنٹرول کرتی ہیں اور مارکیٹ کو چلاتی ہیں۔ برانڈ پاور سپلائی کے صارفین کے لیے دوسرے انتخاب کرنا مشکل ہے۔  
  توقع ہے کہ سپلائی چین مرتکز اور بند رہیں گے۔   مسلسل حراستیگیلیم نائٹرائڈ ایک نئی ٹیکنالوجی پروڈکٹ ہے، اور تمام پہلوؤں کی تکنیکی ترقی ابھی نسبتاً ابتدائی مرحلے میں ہے۔ آخری صارفین اور ڈیزائن کمپنیاں دونوں ہی اپ اسٹریم سپلائی چین کے بارے میں نسبتاً محتاط ہیں۔ چونکہ ثابت شدہ ٹکنالوجی قابل اعتماد ہے، ایک بار جب ایک مکمل انڈسٹری چین کی تصدیق اور پختہ ہو جائے تو، ڈیزائن کمپنیاں اور پاور سپلائی کے صارفین سپلائی چین میں اپنے جمع ہونے میں تیزی لائیں گے۔ ایک ابھرتی ہوئی ٹیکنالوجی کے طور پر، پورا ماحولیاتی نظام نسبتاً ابتدائی ہے۔بالغ تھرڈ پارٹی ایپیٹیکسیل ویفر فراہم کرنے والوں کی کمی ہے، اور گیلیم نائٹرائڈ ایپیٹیکسی اور عمل کے لیے ہنر بہت کم ہے، جس کی وجہ سے کمپنیوں کے لیے "ایپٹیکسیل + مینوفیکچرنگ" کی پیداواری صلاحیت کو کھولنا بہت مشکل ہے۔اس کے علاوہ، ایک نئی سپلائی چین کی پختگی کو شپمنٹ کے ذریعے مستحکم کرنے کی ضرورت ہے، ساتھ ہی ساتھ پیداوار کی شرح کو بھی چڑھنے کے لیے، جس میں وقت لگتا ہے۔  epitaxial wafers کہاں سے آتے ہیں؟اس وقت، "ایپٹیکسی + مینوفیکچرنگ" گہرائی سے مربوط ہے، اور کئی فاؤنڈریز جو بیچوں میں بھیجتی ہیں، خود مختار ایپیٹیکسی پیداواری صلاحیتیں رکھتی ہیں۔لہٰذا، فی الحال مارکیٹ میں کوئی آزاد تھرڈ پارٹی ایپیٹیکسیل ویفر نہیں ہے جس نے بڑی مقدار میں ایپیٹیکسیل ویفرز بھیجے ہوں۔اس لیے، جب یہ دیکھتے ہیں کہ آیا یہ گیلیم نائٹرائڈ فاؤنڈری ہے جو فی الحال پختہ ہو رہی ہے یا IDM بنایا جانا ہے، تو پہلا سوال جس کا جواب دینے کی ضرورت ہے وہ ہے ایپیٹیکسی کے حل کا راستہ اور تصدیق کا وقت۔  دستکاری کے ہنر کہاں ہیں؟سلیکون پر گیلیم نائٹرائڈ کے عمل کو خود گیلیم نائٹرائڈ مواد کی خامیوں کی مکمل تفہیم کی ضرورت ہے۔ یہ تفہیم آزمائش اور غلطی کی طویل مدت پر مبنی ہے، جس کے نتیجے میں دنیا میں اس صلاحیت کے حامل بنیادی اہلکاروں کی کمی ہے۔ فی الحال، سلیکون پر مبنی پس منظر کے ساتھ کچھ پاور مینوفیکچررز ہیں جو گیلیم نائٹرائڈ بزنس لائنز تیار کر رہے ہیں۔ کلیدی وہ جگہ ہے جہاں گیلیم نائٹرائڈ پس منظر کے ساتھ عمل کی صلاحیتیں واقع ہیں۔  سائٹ پر تصدیق کے بعد دوبارہ کریں،TSMC کے R&D کے تجربے کو دیکھتے ہوئے، اس کے مجموعی R&D عمل کے ایپیٹیکسی اور عمل کے ساتھ پروڈکٹ ایپلی کیشنز میں دریافت ہونے والے مسائل بھی شامل ہیں، جو بار بار R&D کے تکرار کو فروغ دیتے ہیں اور پوری سپلائی چین میں استحکام لاتے ہیں۔ لہذا، سائٹ پر کافی تصدیقی اعداد و شمار کے بغیر، چاہے یہ epitaxy ہو یا عمل، یہ اب بھی پختگی سے بہت دور ہے۔ اس کے علاوہ، بڑے پیمانے پر پیداوار کی وجہ سے پیدا ہونے والے مسئلے کو حل کرنے کی ضرورت ہے۔ مضبوط ترین پروسیس انجینئرنگ کی صلاحیتوں کے ساتھ کمپنی کے طور پر، TSMC نے گیلیم نائٹرائڈ ریسرچ سے مستحکم بڑے پیمانے پر پیداوار تک پانچ یا چھ سال لگائے۔ اگرچہ مجموعی صنعت کی موجودہ ریسرچ اینڈ ڈویلپمنٹ فاؤنڈیشن نے گزشتہ ادوار کے مقابلے میں بہتر پیش رفت کی ہے، لیکن پھر بھی اپ اسٹریم مواد اور مینوفیکچرنگ لنکس کے ذریعے حاصل کرنا بہت مشکل ہے۔جب ہم "بالغ" ایپیٹیکسی اور عمل کو دیکھتے ہیں، تو ہمیں خوف میں مبتلا ہونے کی ضرورت ہوتی ہے اور ایک تصدیقی دور ہوتا ہے۔   مسلسل بندشچونکہ سلکان پر مبنی گیلیم نائٹرائڈ سیمی کنڈکٹر فاؤنڈری کا ایک ابھرتا ہوا میدان ہے، TSMC سے لے کر گھریلو سنان انٹیگریشن تک، اس کی گیلیم نائٹرائڈ کی پیداواری صلاحیت ابھی شروع ہوئی ہے، اس لیے ایک بار جب کوئی ڈیزائن کمپنی سامنے آجائے گی، تو وہ کمپنی کی زیادہ تر پیداواری صلاحیت پر قبضہ کر لے گی، اور آرڈرز پر پیداواری صلاحیت کا اثر مضبوط گونج کا اثر پڑے گا۔ڈیزائن کمپنی کے پاس کھیپ کا حجم بڑا ہے → پیداواری صلاحیت کی بڑی مانگ → زبردست فاؤنڈری سپورٹ → سپلائی چین کی ضمانت ہے → سپلائی چین زیادہ مستحکم ہے → کسٹمر کے آرڈرز کی مانگ زیادہ ہے → ڈیزائن کمپنی کے پاس کھیپ کا حجم زیادہ ہے → پیداواری صلاحیت کی بڑی مانگ ······  
  سرمایہ کاری کی سوچ، سلیکون پر مبنی گیلیم نائٹرائڈ کمپنی کے لیے، ایک طویل مدتی اور مستحکم اپ اسٹریم سپلائی چین کلید ہے۔   اگر آپ Fabless میں سرمایہ کاری کرتے ہیں، جس میں سب سے تیز ترسیل ہوتی ہے، تو وسائل ایک تیز رفتاری سے مرتکز ہوں گے، اور سست ہونے کا خطرہ بہت زیادہ ہے۔مختلف وجوہات کی وجہ سے،فی الحال، گھریلو Fabless بنیادی طور پر گھریلو فاؤنڈری پر انحصار کرتا ہے، اور گھریلو فاؤنڈری کی ایپیٹیکسی اور ٹیکنالوجی اب بھی پختگی کے مرحلے میں ہے، اور مجموعی پیداواری صلاحیت چھوٹی ہے۔ فی الحال، گھریلو Fabless GaN-on-Si کمپنیوں کی کھیپ کا حجم اب بھی چھوٹا ہے، اور فاؤنڈری کی پیداواری صلاحیت پر کسی کا مضبوط اثر نہیں ہے۔ لہذا، ایک بار جب Fabless کمپنی باہر آ سکتی ہے اور بڑے پیمانے پر آرڈر حاصل کر سکتی ہے، تو وہ پیداواری صلاحیت کو بند کر کے ایک بہت ہی فائدہ مند مسابقتی پوزیشن حاصل کر سکتی ہے۔ سست Fabless کو بہت زیادہ خطرہ ہو گا کیونکہ یہ پیداواری صلاحیت حاصل نہیں کر سکتا۔    "epitaxy + مینوفیکچرنگ" ٹیکنالوجی میں گہرے تجربے کے ساتھ IDM میں سرمایہ کاری کرنے کی کلید یہ ہے کہ آیا اسے بنایا جا سکتا ہے۔ اگر اسے بنایا گیا تو یہ دنیا میں ایک قلیل وسیلہ ہوگا۔IDM کے لیے فی الحال یہ بہت مشکل ہے کہ وہ گیلیئم نائٹرائڈ کی ایپیٹیکسی اور مینوفیکچرنگ سے گزر سکے اور پیداوار اور وشوسنییتا کے لیے متعلقہ ضروریات کو پورا کر سکے، جس کے لیے خوف کی ضرورت ہے۔ لیکن ایک بار اس کے گزر جانے کے بعد، اس سے حاصل ہونے والا پہلا فائدہ بھی بہت اہم ہے۔        03       تکنیکی راستہ ٹیکنالوجی پر منحصر ہے، لیکن ماحولیات پر بھی.
گیلیم نائٹرائڈ ٹرانزسٹرز مختلف بینڈ گیپس (عام طور پر AlGaN اور GaN) کے ساتھ دو مواد کے انٹرفیس پر پیزو الیکٹرک اثر سے بننے والی دو جہتی الیکٹران گیس کے ذریعے بجلی چلاتے ہیں۔ چونکہ دو جہتی الیکٹران گیس صرف الیکٹرانوں کے زیادہ ارتکاز کے ساتھ بجلی چلاتی ہے، اس لیے سلیکون MOSFET باڈی ڈائیوڈ کی ریورس ریکوری کا کوئی مسئلہ نہیں ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ جب گیٹ اور سورس کے درمیان کوئی وولٹیج لاگو نہیں ہوتا ہے، گیلیم نائٹرائڈ ٹرانزسٹر کا ڈرین اور جزو کنڈکٹیو ہوتا ہے، یعنی یہ عام طور پر چلنے والا آلہ ہے۔ اس مسئلے سے نمٹنے کے لیے، صنعت کے پاس عام طور پر دو حل ہوتے ہیں: ایک یہ کہ ایک کاسکیڈ (Cascode) ڈھانچہ استعمال کرنا ہے تاکہ سیریز میں MOS کو جوڑ کر ٹرن آف کنٹرول حاصل کیا جا سکے۔ دوسرا سنگل ٹیوب انہانسمنٹ موڈ (P-GaN) ڈھانچہ استعمال کرنا ہے، یعنی ٹرن آف کنٹرول حاصل کرنے کے لیے گیٹ پر P-type gallium nitride epitaxial تہہ شامل کرنا۔ جب تکنیکی نقطہ نظر سے جائزہ لیا جائے تو دونوں تکنیکی راستوں کے اپنے فائدے اور نقصانات ہیں، اور ان کا ایک ایک کرکے موازنہ کرنا مشکل ہے۔ سنگل ٹیوب بڑھانے والے ڈھانچے کا بنیادی نقصان یہ ہے کہ گیٹ کی وشوسنییتا نسبتاً کم ہے اور برداشت کرنے والا وولٹیج کم ہے۔ جھرن کی ساخت کا بنیادی نقصان پرجیوی انڈکٹنس کی وجہ سے ہونے والا ایمی مسئلہ ہے۔  اعتبار.مختلف تکنیکی راستوں والے گیٹس کے اثر مزاحمتی مارجن مختلف ہوتے ہیں۔ P-GaN اور Cascode کے گیٹ ڈرائیو وولٹیج کی سطح عام طور پر تقریباً 7v اور 18V ہوتی ہے، اور گیٹ ٹرن آن وولٹیج عام طور پر 6v اور 8v ہوتے ہیں۔ براہ راست مسئلہ یہ ہے کہ P-GaN ڈھانچے کا گیٹ امپیکٹ ریزسٹنس مارجن صرف 1-2V ہے، جو قابل اعتمادی کے لیے ایک بڑا چیلنج ہے۔ ساختی نقطہ نظر سے، Cascode کی وشوسنییتا P-Gan کی نسبت بہت زیادہ ہے، اور یہ صنعتی سطح کی ایپلی کیشنز کے لیے زیادہ موزوں ہے۔  پریشر مزاحم۔آلہ وولٹیج کا مقابلہ کرتا ہے۔ سلکان ٹیوبوں کے وولٹیج کی تقسیم کی وجہ سے کیس کوڈ میں ڈیوائس کی وولٹیج کی درجہ بندی نسبتاً زیادہ ہے۔ فی الحال، P-GaN ڈیوائس وولٹیج کو برداشت کرنے والا اب بھی 650V سے نیچے ہے۔ Cascode 1200v تک پہنچ سکتا ہے، جو صنعتی گریڈ وولٹیج کی ایک بڑی تعداد کو پورا کر سکتا ہے۔  برقی مقناطیسی مداخلت۔کاس کوڈ کو سلکان ٹیوب اور گیلیم نائٹرائڈ ڈیوائس کو ایک ساتھ سیل کرنے کی ضرورت ہے، جو ایک بڑے پرجیوی انڈکٹنس کو لاتا ہے۔ اگر زیادہ فریکوئنسی کو آن کیا جاتا ہے، تو Emi بڑا ہوگا۔ اس کے علاوہ، عمل کے نقطہ نظر سے، Cascode اور P-GaN کو بالترتیب ایک اور دو epitaxy ترقی کی ضرورت ہوتی ہے۔ Cascode کی مجموعی عمل کی مشکل P-GaN سے کم ہے۔ ڈرائیونگ کے نقطہ نظر سے، Cascode ڈرائیونگ بالکل روایتی سلکان MOSFET ڈرائیونگ کی طرح ہے، اور گیٹ کے تحفظ پر زیادہ غور کرنے کی ضرورت نہیں ہے، اور ضروریات نسبتاً کم ہیں۔ لاگت کے نقطہ نظر سے، ویفرز کے لحاظ سے، Cascode صرف ایک ایپیٹیکسی کا استعمال کرتا ہے، لہذا ویفر کی قیمت کم ہے، لیکن مجموعی طور پر پیکیجنگ کی قیمت زیادہ ہے۔ P-GaN کی موجودہ بڑی مجموعی شپمنٹ والیوم کی وجہ سے، مجموعی لاگت کی سطح بہتر ہے۔  جدول 1 GaN ڈیوائس کی ساخت کے فوائد اور نقصانات کا موازنہ  

قسم	جھرن	بہتر بنائیں
وشوسنییتا	بہترین	کم
پرجیوی انڈکٹنس	حساس	بے حس
دباؤ مزاحم	بہترین	کم
طاقت	بہترین	کم
عمل میں دشواری	زیادہ مشکل	ڈیزاسٹر
ڈرائیونگ میں دشواری	آسان	ڈیزاسٹر

        تکنیکی نقطہ نظر سے، دونوں کے درمیان سب سے بڑا فرق یہ ہے کہ جھرن کا ڈھانچہ عارضی طور پر صنعتی سطح کی درخواست کے مسائل کو حل کرتا ہے۔چونکہ جھرن کے ڈھانچے کی وشوسنییتا اور وولٹیج مزاحمتی خصوصیات زیادہ فائدہ مند ہیں، ٹرانسفورم نے، کاسکیڈ فن تعمیر کے نمائندے کے طور پر، پچھلے سال کے آخر میں نسبتاً مثالی ہائی وولٹیج ڈیوائس کی ناکامی کی شرح کا ڈیٹا بھی جاری کیا۔ اس وقت صنعتی مارکیٹ میں جھرن کی ساخت کے زیادہ فوائد ہیں۔ سنگل ٹیوب اینہانسمنٹ موڈ کا ڈھانچہ فی الحال زیادہ درست ڈرائیو اور پاور سلوشنز کے ذریعے P-GaN ڈھانچے کے آلات کی وشوسنییتا کو بہتر بنا رہا ہے، اور QST جیسی سبسٹریٹ ٹیکنالوجیز کے ذریعے برداشت کرنے والی وولٹیج کی سطح کو بہتر بنا رہا ہے، لیکن ٹیکنالوجی کو بتدریج پختہ ہونے میں وقت لگے گا۔            تاہم، صنعتی ٹیکنالوجی کے راستوں کی ترقی میں، خود ٹیکنالوجی کے علاوہ، صنعت کی ماحولیات اکثر بہت اہم کردار ادا کرتی ہے۔مجموعی طور پر، چونکہ کاسکیڈ ڈھانچہ Pi اور Transphorm کی صنعتی زنجیریں نسبتاً بند ہیں، اس لیے زیادہ کھلے سنگل ٹیوب کے بہتر ڈھانچے کی صنعتی ماحولیات نسبتاً ایک سو پھولوں کے کھلنے کے لیے ہے، فی الحال کئی فاؤنڈریز جو اندرون اور بیرون ملک OEM خدمات فراہم کرتی ہیں، سنگل ٹیوب کے بہتر طریقہ کار کی پیروی کر رہی ہیں۔ ڈاون اسٹریم پاور مینجمنٹ آئی سی مینوفیکچررز میں سے زیادہ تر سنگل ٹیوب کے بہتر حل پر بھی توجہ مرکوز کر رہے ہیں۔ اس ٹیکنالوجی کے راستے پر پورا ماحولیاتی نظام نسبتاً متحد ہے۔ فی الحال، یہ توقع کی جا رہی ہے کہ سنگل ٹیوب میں اضافہ شدہ انڈسٹری چین کی ٹیکنالوجی کی تکرار اور لاگت کی اصلاح کو مضبوط بنایا جائے گا، اور یہ مختصر سے درمیانی مدت میں مرکزی دھارے کی ٹیکنالوجی کا راستہ بننے کی امید ہے۔      04       درخواست کے حل، R&D وسائل اور مواقع کی کھڑکیاں
         
گیلیم نائٹرائڈ ایک ابھرتی ہوئی ٹیکنالوجی ہے۔ فی الحال، مجموعی حلوں کا ڈیزائن اور اطلاق اب بھی گیلیم نائٹرائڈ ڈیوائس مینوفیکچررز کے ذریعے چلایا جاتا ہے۔ پاور مینجمنٹ آئی سی مینوفیکچررز کی ایک بڑی تعداد آہستہ آہستہ ڈرائیور اور کنٹرول چپس کے ساتھ بنیادی طور پر حل کرنے کے لیے ابھری ہے۔  ٹیبل 2 GaN کھلاڑیوں کی اہم اقسام  

قسم		نمائندہ ادارہ	ساخت
GaN غالب	گا این	انوسیک	گا این
		گان سسٹمز	گا این
	GaN + ڈرائیور کنٹرول	Pi	کنٹرول ڈرائیو GaN پیکیجنگ
		نویٹاس	GaN سنگل ڈائی چلانا
پاور مینجمنٹ لیڈز	ڈرائیو+کنٹرول	NXP	ایل ایل سی کنٹرول
		سیمی کنڈکٹر پر	براہ راست ڈرائیو اور ایل ایل سی کنٹرول
	GaN + ڈرائیور کنٹرول	ڈونگکے	پیکیجنگ کو کنٹرول کرنے کے لیے GaN چلانا
		biyiwei	ڈرائیور + GaN

گیلیم نائٹرائڈ کی قیادت والی اور پاور مینجمنٹ کی قیادت والی کمپنیوں کے مختلف فوائد ہیں۔ گیلیم نائٹرائڈ ڈیوائس کمپنیوں کے اہم فوائد: گیلیم نائٹرائڈ ڈیوائسز کے نایاب سپلائی چین وسائل میں مہارت حاصل کریں۔ گیلیم نائٹرائڈ ڈیوائسز کے بارے میں بہتر سمجھنا؛ متعلقہ حل شروع کرنے کے وقت کا پہلا موور فائدہ ہوتا ہے۔ پاور مینجمنٹ چپ کمپنیوں کے اہم فوائد: ڈرائیو اور کنٹرول آئی سی کی ڈیزائن کی صلاحیتیں؛ بجلی کی فراہمی کے حل کے ڈیزائن کا تجربہ؛ ACDC سگ ماہی ٹیکنالوجی کی صلاحیتیں اور پیکیجنگ سپلائی چین کے وسائل؛ اصل پاور سپلائی کسٹمر چینلز۔
ایک مثالی گیلیم نائٹرائڈ سلوشن بنانے کے لیے، سلیکون پر مبنی گیلیم نائٹرائڈ کمپنیوں کو نہ صرف اچھے پاور ڈیوائسز بنانے چاہئیں، بلکہ ڈرائیو اور کنٹرول آئی سی ٹیکنالوجی اور پاور سپلائی سلوشنز بھی بہت اہم ہیں۔سلیکن پر گیلیم نائٹرائڈیہ ایک پاور کمپنی ہے، اور یہ ابتدائی مرحلے میں پاور سپلائی کرنے والی کمپنی بھی تھی۔سلکان پر مبنی حل کے مقابلے میں، گیلیم نائٹرائڈ حل کو مسائل کو حل کرنے کی ضرورت ہے، جیسے گیلیم نائٹرائڈ ڈیوائسز کے گیٹ کو برداشت کرنے والا وولٹیج، ہائی فریکوئنسی کی وجہ سے ہونے والی وشوسنییتا، اور EMI کے مسائل؛ دوسرا، اسے فوائد کا مکمل فائدہ اٹھانے اور روایتی ٹوپولوجی ڈھانچے میں اعلی کارکردگی اور گیلیم نائٹرائڈ کے چھوٹے سائز کی خصوصیات کو مکمل طور پر محسوس کرنے کی ضرورت ہے۔ لہذا، مجموعی حل کی ضرورت ہے: 1. گیلیم نائٹرائڈ آلات کی خصوصیات کو پوری طرح سمجھیں۔ 2. حل کی سطح پر مضبوط ڈیزائن کی اصلاح کی صلاحیتیں رکھیں۔ دونوں کو ایک دوسرے کو مکمل طور پر سمجھنے کی ضرورت ہے (انہیں ایک دوسرے کو بہت اچھی طرح سے سمجھنے کی ضرورت ہے)، اور انہیں R&D کی سطح پر ایک دوسرے کے ساتھ تعاون اور اعادہ کرنے کی ضرورت ہے (انہیں R&D کو مربوط کرنے کے قابل ہونے کی ضرورت ہے)، تاکہ ایک اچھا پاور حل نکالا جا سکے۔گیلیم نائٹرائڈ ڈیوائسز، ڈرائیو سرکٹس اور کنٹرول سرکٹس کی تحقیق اور ترقی میں مکمل تعاون کے ذریعے، ہم ایک اچھا حل پیش کر سکتے ہیں۔ہم دیکھتے ہیں کہ Pi اور Navitas دونوں مندرجہ بالا مسائل کو اندرونی طور پر حل کرنے پر توجہ مرکوز کر رہے ہیں، اور گھریلو سلکان پر مبنی گیلیم نائٹرائڈ کمپنیاں بھی اپنے R&D ماحولیاتی نظام اور پاور مینجمنٹ IC کمپنیوں کی تعمیر کر رہی ہیں۔ گھریلو GaN-on-Si کمپنیاں پاور ڈیوائسز اور پاور ICs پر R&D تعاون کیسے حاصل کر سکتی ہیں، اور آیا ان کے پاس پاور سلوشن ٹیم کے مضبوط ذخائر، تکنیکی تجربہ، اور گہرائی سے R&D پارٹنرز ہیں، توجہ کی ضرورت ہے۔ اس کے علاوہ، موجودہ مرکزی دھارے کے حل میں Pi، Navitas، اور Inosec شامل ہیں۔ تینوں کمپنیوں کے چپس کے انضمام کی سطح بتدریج کم ہو رہی ہے۔ ان میں سے، Pi ایک کنٹرولر، ڈرائیور اور GaN ڈیوائس پیکج کا استعمال کرتا ہے، Navitas ڈرائیور اور گیلیم نائٹرائڈ ڈیوائس کا سنگل ڈائی انٹیگریشن استعمال کرتا ہے، اور Inosec ایک گیلیم نائٹرائڈ سنگل ٹیوب استعمال کرتا ہے، جو براہ راست تین مختلف حل لاتا ہے۔ فی الحال، مین سٹریم پاور سپلائی مینوفیکچررز کے حل مندرجہ بالا تین اقسام پر توجہ مرکوز کرتے ہیں. لہذا، مرکزی دھارے کے حل کو اپنانے کی مزاحمت نسبتاً کم ہے۔ تفریق شدہ حل کے لیے خود ساختہ نظام کی ضرورت ہوتی ہے۔      05       اختلاف اور نتیجہ

فی الحال کچھ اس طرح کے خیالات ہیں: پہلا، گیلیم نائٹرائڈ ٹریک منافع بخش نہیں ہے؛ دوسرا، گیلیم نائٹرائڈ کے لیے ٹیکنالوجی کی حد کم ہے اور بہت زیادہ گھریلو پیداواری صلاحیت زیر تعمیر ہے۔ معاشیات کے حوالے سے، جب مجموعی پیداوار کی قدر میں اضافہ ہوتا ہے، تو ہر کمپنی کی پیداوار کی شرح اور صلاحیت کے استعمال کی شرح بلند سطح تک پہنچ سکتی ہے۔ ایک نامکمل طور پر مسابقتی مارکیٹ کے طور پر، یہ ٹریک مختصر سے درمیانی مدت میں سلکان پر مبنی پاور سے زیادہ منافع بخش ہونے کا امکان ہے۔ پیداواری صلاحیت کے حوالے سے، اس وقت میڈیا کی طرف سے اعلان کردہ سلیکون پر مبنی گیلیم نائٹرائڈ پیداواری صلاحیت کے بہت سے منصوبے ہیں۔ اگر آپ دلچسپی رکھتے ہیں، تو آپ ایک ایک کرکے ان کی تحقیق کر سکتے ہیں۔ کتنی حقیقی موثر پیداواری صلاحیتیں ہیں؟ آپ یہ بھی اندازہ لگا سکتے ہیں کہ اگلے دو سے تین سالوں میں کتنی پیداواری صلاحیتوں کے موثر ہونے کی امید ہے۔ میں یہاں تفصیلات میں نہیں جاؤں گا۔  GaN-on-silicon ایک ابھرتی ہوئی فیلڈ ہے۔ اس وقت ٹیکنالوجی کو آلات سے حل تک تیار کرنا اور ایک مستحکم اور اقتصادی اپ اسٹریم سپلائی چین قائم کرنا بہت مشکل ہے۔ ایسی کمپنیاں اور ٹیمیں بھی بہت کم ہیں۔  

جب تک یہ مندرجہ بالا مسائل کو اچھی طرح سے حل کر سکتا ہے، یہ ایک نایاب سلکان پر مبنی گیلیم نائٹرائڈ کمپنی ہوگی جو صرف کاروباری ماڈلز، کارپوریٹ پس منظر، ویفر سائز، اور ایپیٹیکسی اور آلات کے تکنیکی راستوں تک محدود نہیں ہے۔

دستبرداری: یہ مضمون "تین میٹر گہری" سے دوبارہ شائع کیا گیا ہے۔ یہ مضمون صرف مصنف کے ذاتی خیالات کی نمائندگی کرتا ہے اور Sacco Micro اور صنعت کے خیالات کی نمائندگی نہیں کرتا ہے۔ یہ صرف دانشورانہ املاک کے حقوق کے تحفظ کی حمایت کے لیے دوبارہ پرنٹ اور شیئر کیا جاتا ہے۔ دوبارہ پرنٹ کرنے کے لیے براہِ کرم اصل ماخذ اور مصنف کی نشاندہی کریں۔ اگر کوئی خلاف ورزی ہوتی ہے تو اسے حذف کرنے کے لیے ہم سے رابطہ کریں۔

کمپنی کا فون نمبر: +86-0755-83044319
فیکس/FAX: +86-0755-83975897
ای میل: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 منیجر لی

QQ: 332496225 منیجر Qiu

پتہ: کمرہ 809، بلڈنگ سی، ژانتاو ٹیکنالوجی بلڈنگ، نمبر 1079 منزی ایونیو، لونگہوا نیو ڈسٹرکٹ، شینزین