嘿丝儿科技|突围还要蓄力，红出圈的氮化镓（GaN）：爆发前的黎明( 三 ) 集微网报道9月初的股市

MACOM公司就公布了一组数据，显示如果设计恰当， Si基GaN的性能是可以和SiC基GaN性能一样可靠的。
ST（意法半导体）是GaN-on-SiRF行业的领先者，目前在与MACOM合作，瞄准全球5G基站应用，正在扩大6英寸GaN-on-Si产能，并计划进一步扩展至8英寸晶圆。双方在意大利Catania和新加坡分别建设射频放大器晶圆厂，主要是6寸/8寸的GaN-on-Si产品，两个基地在2022年产值预计达30亿美元，制程工艺由0.5μm向0.25μm和0.15μm演进。
看好GaN的前景，台积电、英特尔等巨头也开始涉足于该领域，进行GaN-on-Si的代工开发。由于这些公司掌握了先进的制程工艺和庞大的资源，整个行业的天平已经开始向GaN-on-Si倾斜了。
同一个起跑线竞争更激烈
从1986年两步生长法得到高质量GaN外延迟开始，该材料已经在欧美日等国经历了三十多年的发展历程，形成了较为成熟的产业体系。
国内开展GaN的大规模正式研究是在2008年之后，以政府部门为主导，通过专项的形式开展。经过十多年的发展，现在已经初具规模。特别是近几年，由于产业投资热度居高不下，行业发展迅速。 2019年，据CASA（第三代半导体产业技术创业战略联盟）统计， GaN相关的重大投资就有3起，涉及金额45亿元。
与国外企业相比，中国本土企业在技术积累上有着较大的差距。但是，双方现在站在了同一起跑线上。 “整个市场才刚刚起步，像手机快充这种市场，本土厂商有更多的机会切入，这样就能获得很多的验证和迭代的机会。 ”老周认为本土厂商更接近终端市场，有很多机会拉进距离， “如果本土公司能跟终端厂能够把战略协同做好，完全有机会成为一个世界级的氮化镓器件公司。 ”
机遇都是伴随着挑战的。由于技术的演进，巨头的加入，整个GaN行业也正在分化。传统的IDM模式和新兴的Fabless+代工模式并存，给国内厂商的路径选择也带来一定的困惑。
在GaN射频端，供应商以IDM企业为主，主要有日本住友电工旗下的SEDI公司（SumitomoElectricDeviceInnovations）、Infineon（RF部门已出售给Cree）、美国Cree旗下Wolfspeed公司、Qorvo公司、MACOM公司、Ampleon、韩国RFHIC等。

文章图片
图全球主要射频GaN厂商（来自YoleDe?veloppement）
IDM模式的优点是全生产链自我控制，可减少风险。特别是面向基站和汽车等行业市场，产品偏向定制化，更新换代周期长，产品性能的可靠性和稳定性要求更高，技术难度大。加之市场空间较小，难以有足够的利润空间供设计企业和制造企业分享，采用IDM模式更能保证产品性能和利润。
苏州能讯总经理任勉就表示， IDM模式是从外延材料的生长、器件的设计，到工艺制造基本都由一个工厂独立完成。这就相当于把过去传统的材料、设计、工艺整合在一起。只是，在这样的一个背景下，射频器件的大量出货，供应链运营是一个最大的难题。
不过，随着产品的集成度提升，代工模式也自然的在GaN行业产生了。尤其是在功率器件领域， GaN的成本更敏感，需要更大尺寸的晶圆来降低成本，这只有代工厂能走做到。
中国台湾的稳懋就瞄准5G基站，主打GaN-on-SiC领域。环宇也拥有4寸GaN-on-SiC高功率PA产能，且6寸GaN-on-SiC晶圆代工产能已通过认证。
在GaN-on-Si方面，台积电目前已提供小批量6寸GaN-on-Si晶圆代工服务， 650V和100VGaN芯片技术平台，预计今年开发完成。世界先进也在2020年对GaN产品将进行小量样品送样。
此外， EPC ， GaNSystems ， Transphorm和VisIC之类的GaN市场初创企业中的早期参与者与成熟的硅功率半导体制造商结成联盟，例如Transphorm和Fujitsu ， GaNSystems和ROHMSemiconductor之间的联系。