蔡司：氮化镓GaN的特殊价值在多个领域持续释放

　　自MU在2018年10月25日那场波澜壮阔的科技浪潮中，如同破浪前行的领航者，首次发布了全球首款GaN充电器，将这一前沿技术正式引入了消费电子的广袤天地。短短数载，GaN的浪潮便席卷了整个行业，各大厂商如雨后春笋般纷纷涉足，竞相推出相关产品。如今，GaN消费电子产品市场犹如一片璀璨的星海，繁星点点，竞争激烈。

　　然而，面对这片红海般的竞争态势，相关企业并未满足于现状，而是如同翱翔于天空的雄鹰，敏锐地捕捉到了更多的增量市场空间。于是，GaN技术的应用开始逐步向新能源汽车、光伏、数据中心等更为广阔的领域延伸，犹如一颗璀璨的星辰，照亮了前行的道路。

　　GaN的独特价值，不仅仅局限于消费电子的边界，它正在这些新兴的领域中持续释放着光芒。就像一块珍贵的宝石，GaN在不同领域的应用中闪耀着独特的光彩，为未来的科技发展注入了新的活力。

　　无刷直流电机(BLDC)在机器人、电动工具、家电和无人机中的应用越来越多。这些应用要求设备具备轻便、小巧、低转矩脉动、低噪音和极高的精度控制。为了满足这些需求，驱动电机的逆变器需要以更高频率运行，同时需要先进的技术来减少由此产生的更高功率损耗。

　　氮化镓(GaN)晶体管和集成电路能够在不显著增加损耗的情况下以更高频率运行，相比于基于硅的设备，它们能够显著降低成本、噪音、尺寸和重量。也正因此，GaN在电机驱动领域展现出了巨大的潜力。

　　同时，在快充市场，GaN早已被广泛使用，也证明了其足够的安全可靠性。

　　01　GaN正在加速“上车”

　　在汽车行业的电动化与智能化浪潮中，汽车的电子脉络如同藤蔓般蔓延生长，搭载的电子电力系统愈发繁密。而在这一革新的浪潮中，基于GaN材料的功率器件犹如璀璨的明星，其功率输出密度和能量转换效率均远超传统硅材料，更以其出色的性能引领系统向小型化、轻量化迈进，大幅缩减了电力电子零部件的体积与重量。新能源汽车的崛起，为GaN材料带来了前所未有的发展机遇。

　　随着新能源汽车市场的蓬勃发展，GaN已率先在车载激光雷达产品中大放异彩，并逐渐在车载充电器(OBC)、DC/DC转换器等核心部件中展露锋芒，预示着其未来无限的可能性。风口之下，整车厂商、零部件供应商、GaN相关厂商等纷纷将目光投向这一领域，竞相将GaN产品引入新能源汽车的广阔天地。

　　GaN器件凭借优越的开关性能，成为车载激光雷达领域的宠儿。随着激光雷达在新能源汽车中的广泛应用，GaN器件产品更是炙手可热。2023年，英诺赛科凭借其低压车规级GaN产品，已在头部车企的车载激光雷达中实现量产，并在年底推出通过AEC-Q101认证的100V车规级GaN器件新品，为自动驾驶及其他先进驾驶辅助系统提供了强大的支持。

　　在新能源汽车车载充电器(OBC)领域，GaN Systems凭借其11kW/800V氮化镓车载充电器参考设计，在APEC 2023电力电子会议上大放异彩。与SiC产品相比，其功率密度提升高达36%，整体物料清单(BOM)成本至少降低15%，展现了氮化镓技术的卓越性能。同时，GaNPower也在这一领域积极布局，与汽车电子公司加拿大麦格纳集团携手合作，共同推动GaN在OBC上的应用研发。

　　高压汽车应用领域的GaN解决方案供应商VisIC公司则将目光瞄准了电动汽车逆变器，与hofer powertrain共同开发的基于GaN的逆变器已开始应用于800V汽车，并与IQE合作，共同研发高可靠性D型GaN功率产品，为电动汽车逆变器领域带来新的突破。博世也在积极研发1200V氮化镓技术，为新能源汽车领域注入新的活力。

　　目前，GaN器件在新能源汽车领域主要占据400V以下的应用市场，在中低端汽车市场展现出巨大的发展空间。同时，GaN器件在高压应用领域的研发也在不断推进，预示着其在新能源汽车领域更为广阔的前景。总体来看，氮化镓在新能源汽车领域的发展潜力不容小觑，正在逐步登上应用大舞台的巅峰。

　　在电源转换领域，死区时间曾是设计师们必须面对的难题。然而，随着GaN FET技术的出现，这一问题得到了显著改善。GaN FET技术不仅降低了死区时间，还大幅提升了电机驱动器的性能，为电源转换领域带来了革命性的变革。凭借其高效能、高功率密度和优越的热管理特性，GaN技术在电机驱动领域展现出显著的优势和广阔的前景，为电机驱动系统带来了全新的变革和无限的可能性。

　　02　GaN在光伏领域持续渗透

　　在璀璨的光伏舞台上，GaN光伏逆变器以其超凡的才华，将功率密度的华丽乐章演绎得更为激昂，为GaN功率器件开辟了一片崭新的价值蓝海。

　　回溯至2022年11月，美国光伏界的璀璨之星Solarnative振翅高飞，旗下微型光伏逆变器Power Stick搭载了EPC的GaN器件，犹如镶嵌了一颗璀璨的明珠，实现了业内翘楚的功率效益——功率密度竟跃升了五倍之多。这一卓越性能如一道曙光，照亮了GaN器件在光伏逆变器领域的无限可能，吸引了众多厂商竞相追逐。

　　英诺赛科，作为行业内的佼佼者，于2023年7月挥毫泼墨，将GaN的艺术融入光伏的画卷，旨在进一步雕琢模块体积，雕琢出更为高效的系统性能。而在今年初春的APEC 2024展会上，英诺赛科更是展示了其精心打造的2KW微逆方案，搭配150V GaN与650V GaN的和谐交响，与传统Si方案相比，不仅体积减少了约20%，功率器件的损耗更是降低了35%。这一卓越表现，不仅让系统性能璀璨绽放，更在成本上实现了优雅的缩减。

　　而在合作的舞台上，EET公司亦与EPC携手共舞，选用了EPC的增强型氮化镓(eGaN®)功率晶体管，为其新型SolMate®绿色太阳能阳台产品注入了更为强大的生命力。英飞凌亦在今年初与Worksport携手并肩，在便携式发电站的转换器中舞动着GaN功率器件的旋律。这两大合作案例，犹如优美的双人舞，展现了GaN器件在提高效率、开关频率等方面的卓越才能，同时实现了体积重量和系统成本的轻盈化。

　　如今，GaN在光伏行业的应用案例如同繁星点点，汇聚成一幅璀璨的星图。它以其卓越的性能和广泛的应用前景，逐渐成为光伏行业的“主力军”之一，引领着行业迈向更加辉煌的未来。

　　03　GaN在数据中心领域应用进展

　　在数据中心的庞大运营图谱中，服务器电源及其冷却系统犹如一只饥饿的巨兽，吞噬着不菲的能源，成为运营成本的重要组成。然而，随着GaN技术的崛起，这只巨兽似乎找到了节制的钥匙。GaN，以其超凡的性能和效率，正逐步减轻数据中心对冷却系统的依赖，以更轻盈的姿态，迈向节能与成本效益的新纪元。因此，数据中心工程师们纷纷将目光投向搭载GaN器件的电源模块，期待其带来的革新。

　　在数据中心电源模块的创新之路上，英诺赛科如同一颗璀璨的明星，其推出的100V SolidGaN的1kW DCDC电源模块和搭载650V GaN的2kW PSU方案，犹如两把利剑，精准地满足了当前AI、云计算对数据中心供电高效高功率密度的渴求。而纳微半导体，则以其最新高功率氮化镓芯片GaNSafe™为基础，打造了CRPS185 3200W钛金Plus效率服务器电源，其98W/inch³的超高功率密度和96.52%的极高峰值效率，无疑为数据中心服务器电源领域树立了新的标杆。

　　与此同时，CGD与群光电能科技和英国剑桥大学技术服务部(CUTS)的强强联合，正在共同描绘一幅未来数据中心电源的宏伟蓝图。他们携手设计和开发的先进、高效、高功率密度数据中心电源产品，将GaN的潜力发挥到极致。GaN的开关损耗小，使其在数据中心的电源模块中如鱼得水，相关案例的落地更是证明了其强大的生命力。展望未来，GaN有望延伸至数据中心的其他部件，开启更为广阔的应用前景。

　　蔡司扫描电镜 助力半导体研发

　　蔡司用于高质量成像和高级分析显微镜的FE-SEM蔡司扫描电镜Sigma系列将场发射扫描电子显微镜(FE-SEM) 技术与出色的用户体验相结合。构建您的成像和分析程序并提高工作效率。研究新材料、用于质量检验的颗粒或生物或地质标本。在高分辨率成像方面毫不妥协-转向低电压并在1kV 或更低电压下受益于增强的分辨率和对比度。使用一流的EDS几何结构执行高级分析显微镜 ,并以两倍的速度和更高的精度获得分析数据。