Technologia Vertical GaN onsemi: Najczęściej zadawane pytania

Często zadawane pytania (FAQ):

Czym jest pionowy GaN i czym różni się od innych technologii GaN?

Obecnie komercyjne urządzenia GaN są zazwyczaj budowane w strukturze bocznej, co oznacza, że ​​GaN jest hodowany na podłożu krzemowym lub szafirowym. W przypadku pionowego GaN, GaN jest hodowany na podłożu GaN. Ta pionowa konstrukcja pozwala na przepływ prądu bezpośrednio przez chip, a nie tylko po jego powierzchni, co pozwala na uzyskanie wyższych gęstości prądu i pracę przy znacznie wyższych napięciach niż w przypadku bocznych urządzeń GaN, a także umożliwia pracę z częstotliwościami przełączania znacznie wyższymi niż w przypadku krzemu lub węglika krzemu (SiC).

Dlaczego technologię tą określa się „pionową”?

Pionowy GaN nazywany jest „pionowym” ze względu na sposób przepływu prądu elektrycznego przez układ. W tradycyjnych (bocznych) układach GaN prąd płynie wzdłuż powierzchni chipa. Natomiast pionowy GaN jest wytwarzany na podłożu GaN, a jego unikalna architektura pozwala na przepływ prądu prosto przez chip, od góry do dołu, a nie tylko po jego powierzchni. Ten pionowy przepływ prądu pozwala urządzeniu na obsługę znacznie wyższych napięć i prądów, co przekłada się na większą gęstość mocy, wyższą sprawność i bardziej kompaktowe konstrukcje systemów.

Jak pionowy GaN wypada w porównaniu z krzemem i węglikiem krzemu (SiC)?

Pionowy GaN oferuje szerszą przerwę energetyczną, wyższą ruchliwość elektronów i wyższe krytyczne pole elektryczne niż krzem i SiC. Przekłada się to na wyższe częstotliwości przełączania, wyższe napięcia przebicia i lepszą sprawność. Wskaźnik Baliga Figure of Merit (BFOM) dla GaN jest około 1000 razy lepszy niż dla krzemu, a gęstość defektów jest znacznie niższa niż w przypadku bocznych układów GaN.

Co wyróżnia pionowy GaN firmy Onsemi w porównaniu z do konkurencji?

Onsemi jest pierwszą firmą, która wprowadziła na rynek pionową technologię GaN na dużą skalę, co popiera ponad 130 patentami oraz dedykowanym zakładem badawczo-rozwojowym i produkcyjnym w Syracuse w stanie Nowy Jork. Jej opatentowany proces GaN-on-GaN zapewnia niezrównaną wydajność, niezawodność i efektywność.

Dlaczego żadnej innej firmie nie udało się wprowadzić na rynek pionowej technologii GaN na dużą skalę?

Produkcja pionowej technologii GaN wymaga tworzenia grubych, pozbawionych defektów warstw urządzeń GaN na podłożach GaN. Jest to proces znacznie bardziej złożony niż standardowa produkcja krzemu. Precyzyjna epitaksja i nowatorskie techniki wytwarzania są niezbędne, a nawet drobne defekty kryształu mogą wpływać na wydajność i niezawodność. Onsemi posiada ponad 130 globalnych patentów obejmujących wszystkie aspekty architektury i przetwarzania urządzeń.

Dlaczego pionowa technologia GaN jest ważna dla przyszłości elektryfikacji i sztucznej inteligencji?

Ponieważ umożliwia tworzenie wysokowydajnych systemów o dużej mocy, które mają kluczowe znaczenie dla zarządzania rosnącym zapotrzebowaniem na energię w takich technologiach jak pojazdy elektryczne, energia odnawialna i Centra danych AI.

Jakie są główne korzyści z pionowego GaN?

Pionowy GaN umożliwia tworzenie mniejszych, lżejszych i bardziej wydajnych układów elektroniki mocy dla pojazdów elektrycznych, w tym falowników i systemów szybkiego ładowania. Jego wysokie napięcie i możliwości szybkiego przełączania oznaczają, że pojazdy elektryczne mogą osiągnąć większy zasięg, szybsze ładowanie i lepszą niezawodność, wspierając miniaturyzację kluczowych podzespołów samochodowych.

W jaki sposób pionowy GaN pomoże centrom danych AI?

Centra danych AI wymagają wysokiej gęstości obliczeniowej i efektywności energetycznej. Wyjątkowa gęstość mocy i wydajność pionowego GaN zmniejszają straty energii podczas konwersji mocy, zapewniając wyższą wydajność i niższe koszty chłodzenia. Pozwala to centrom danych na umieszczenie większej mocy obliczeniowej w mniejszych przestrzeniach, wspierając szybki rozwój AI przy jednoczesnym zarządzaniu zużyciem energii.

W jaki sposób pionowy GaN wspiera systemy energii odnawialnej?

Pionowy GaN umożliwia tworzenie bardziej wydajnych falowników słonecznych i systemów konwersji energii wiatrowej, maksymalizując przechwytywanie energii i redukując straty. Jego wysokie napięcie i wytrzymałość sprawiają, że idealnie nadaje się do wymagających zastosowań w energetyce odnawialnej.

Jakie korzyści oferuje pionowy GaN dla przemysłu lotniczego i obronnego?

Kompaktowe rozmiary, wysoka niezawodność i możliwość pracy w ekstremalnych warunkach sprawiają, że technologia ta doskonale nadaje się do dla systemów lotnictwa, obronności i bezpieczeństwa wymagających wytrzymałej, wysokowydajnej elektroniki mocy.

Źródło: onsemi Vertical GaN Technology: Comprehensive FAQ, Onsemi

Zapraszamy na TEK.day Wrocław, 19 marca 2026. Zapisz się tutaj!