相比于第一代和第二代半導(dǎo)體材料，第三代半導(dǎo)體材料具有更高的擊穿場強(qiáng)、電子飽和速率、熱導(dǎo)率以 及更寬的帶隙，更加適用于高頻、大功率、抗輻射、耐腐蝕的電子器件、光電子器件和發(fā)光器件的制備。氮化鎵 (GaN)作為第三代半導(dǎo)體材料的代表之一，是制作藍(lán)綠激光、射頻微波器件和電力電子器件的理想襯底材料，在 激光顯示、5G 通信、相控陣?yán)走_(dá)、航空航天等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。氫化物氣相外延(Hydride vapor phase epitaxy, HVPE)方法因生長設(shè)備簡單、生長條件溫和、生長速度快，成為目前制備 GaN 晶體的主流方法。由于石 英反應(yīng)器的普遍使用，HVPE 法生長獲得的非故意摻雜 GaN 不可避免地存在施主型雜質(zhì) Si 和 O，使其表現(xiàn)為 n 型電學(xué)性質(zhì)，載流子濃度高，導(dǎo)電率低，限制了其在高頻大功率器件的應(yīng)用。摻雜是改善半導(dǎo)體材料電學(xué)性能最 普遍的方法，通過不同摻雜劑的摻雜利用可以獲得不同類型的 GaN 單晶襯底，提高其電化學(xué)特性，滿足市場應(yīng) 用的不同需求。本文介紹了 GaN 半導(dǎo)體晶體材料的基本結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，綜述了近年來采用 HVPE 法生長高質(zhì)量 GaN 晶體的主要研究進(jìn)展；對 GaN 的摻雜特性、摻雜劑類型、生長工藝以及摻雜原子對電學(xué)性能的影響進(jìn)行了詳細(xì) 介紹。最后簡述了 HVPE 法生長摻雜 GaN 單晶面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，展望了 GaN 單晶的未來發(fā)展前景。
Ⅲ族氮化物作為第三代半導(dǎo)體材料的代表，在 光電子和微電子等領(lǐng)域具有重大的應(yīng)用前景，與之 相關(guān)的材料生長和器件研制受到了研究人員廣泛的 關(guān)注，并取得了長足的發(fā)展進(jìn)步。相比于第一代和 第二代半導(dǎo)體材料，以碳化硅(SiC)、氧化鋅(ZnO)、 氮化鎵(GaN)和氮化鋁(AlN)為主的第三代半導(dǎo)體材 料具有更高的擊穿電場、電子飽和速率、熱導(dǎo)率以 及更寬的帶隙，更加適用于高頻、大功率、抗輻射、 耐腐蝕的電子器件、光電子器件和發(fā)光器件的研發(fā) 制造。
相比于間接帶隙半導(dǎo)體 SiC 以及存在 p 型摻雜 困擾的 ZnO，GaN 作為第三代半導(dǎo)體材料的代表屬 于直接帶隙半導(dǎo)體，具有帶隙寬、擊穿電壓高、熱 導(dǎo)率高、介電常數(shù)小等許多優(yōu)良的性能。由于其 優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、機(jī)械性能以及熱穩(wěn)定性，已廣 泛應(yīng)用于藍(lán)綠激光器、射頻微波器件等光電子器件 和電力電子器件中，在激光顯示、5G 通信、相控陣 雷達(dá)以及智能電網(wǎng)等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用，并逐漸 成為第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的核心支撐材料。
根據(jù)襯底材料的不同，GaN 分為同質(zhì)外延生長 與異質(zhì)外延生長。異質(zhì)襯底外延生長 GaN 材料時， 由于異質(zhì)襯底與新生長的GaN之間晶格常數(shù)與熱膨 脹系數(shù)失配的存在，異質(zhì)外延會引起外延層強(qiáng)應(yīng)力 的產(chǎn)生，導(dǎo)致裂紋的出現(xiàn)；此外，異質(zhì)襯底的電學(xué) 性質(zhì)、結(jié)構(gòu)特性都會影響外延材料結(jié)晶質(zhì)量(表面形 貌，缺陷密度，內(nèi)應(yīng)力)，與同質(zhì)外延相比所獲晶體 質(zhì)量較差(晶片曲率大，位錯密度高)。同質(zhì)外延能夠 彌補(bǔ)異質(zhì)外延的不足，生長獲得高質(zhì)量的晶體。由于GaN 外延生長對襯底質(zhì)量的依賴性強(qiáng)，無法顯著 提高新生長晶體的質(zhì)量，需要高質(zhì)量的襯底進(jìn)行彌 補(bǔ)，如何獲得大尺寸、高質(zhì)量的 GaN 單晶仍然是目 前的研究重點(diǎn)。
相較于氨熱法、助溶劑法等方法，氫化物氣相 外延(HVPE)法設(shè)備簡單、成本低、生長速度快，生 長得到的 GaN 單晶尺寸大、均勻性好，易于控制光 電性能，成為國內(nèi)外研究熱點(diǎn)，也是目前應(yīng)用最為 廣泛也最有前景的 GaN 單晶商業(yè)生長方法。由于 HVPE 石英反應(yīng)器的使用，使得 GaN 外延生長過程 中不可避免地?fù)饺肓耸┲餍碗s質(zhì) Si 和 O，而且 GaN 內(nèi)部的部分本征缺陷也是施主型的，使得非故意摻 雜 GaN 呈現(xiàn)出 n 型的電學(xué)性質(zhì)。非故意摻雜 GaN 的本底載流子濃度高，導(dǎo)電率低，波動范圍大，限 制了其進(jìn)一步的研發(fā)應(yīng)用。
為了彌補(bǔ)非故意摻雜 GaN 電學(xué)性質(zhì)的不足，更 好地利用 GaN 優(yōu)異的性質(zhì)，需要對其進(jìn)行高純度生 長或摻雜處理。通過對其摻雜可以獲得不同電學(xué)特 性的 GaN 材料，提高其電化學(xué)特性，開闊其應(yīng)用領(lǐng) 域。本文系統(tǒng)綜述了 GaN 晶體的 HVPE 生長與摻 雜的原理與最新研究進(jìn)展，介紹了各種類型摻雜原 子對 GaN 單晶生長的影響，并對 GaN 晶體 HVPE 生長與摻雜的發(fā)展趨勢做出了展望。
1 GaN晶體
1.1 GaN 晶體結(jié)構(gòu)與缺陷
常溫常壓下 GaN 單晶為固態(tài)，具有三種晶體結(jié) 構(gòu)，分別為六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)、立方閃鋅礦結(jié)構(gòu)以及 巖鹽礦結(jié)構(gòu)。在室溫常壓下纖鋅礦結(jié)構(gòu)是熱力學(xué)穩(wěn) 定結(jié)構(gòu)，屬于 P63mc 空間群，是 GaN 單晶最常見的 晶體結(jié)構(gòu)。在纖鋅礦 GaN 結(jié)構(gòu)中，每個晶胞中存在 六個 Ga 原子和六個 N 原子。在晶胞中每個 Ga 原子 均被距離最近的四個Ｎ原子包圍，形成配位四面體；同樣的，每個 N 原子也被距離最近的四個 Ga 原子 包圍形成四面體配位，因此纖鋅礦結(jié)構(gòu) GaN 也可以 理解為兩套六方點(diǎn)陣套構(gòu)形成，熱力學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定(見 圖 1(a))。
由于六方結(jié)構(gòu)的特殊對稱性，六方 GaN 晶系可 采用三軸米勒指數(shù)(hkl)進(jìn)行表示，也可采用四軸的 米勒-布拉維指數(shù)(hkil)表示，其中 i=-(h+k)，雖然兩 種表示方式效果相同，但是相比密勒指數(shù)，米勒-布 拉維指數(shù)更普遍直觀，得到廣泛應(yīng)用。
在 GaN 晶體中，由于纖鋅礦結(jié)構(gòu)的非中心對稱 性，導(dǎo)致不同方向觀察到的GaN晶體顯示不同的面：在 c 軸方向，即[0001]方向所指的面為 Ga 面，[000-1] 方向所指的面是 N 面(性能存在明顯差異，相比于 N 面，Ga 面更加穩(wěn)定)。由于晶體結(jié)構(gòu)的影響，晶體 的 c 軸([0001])方向具有極性。根據(jù)晶面與[0001]方 向所成夾角的不同將 GaN 的晶面分為三類：第一種 是與[0001]基矢垂直的極性面，也被稱為 c 面、基面 或(000m)面；第二種是與[0001]基矢平行的非極性面， 實(shí)際上只存在兩種非極性面，即 m 面{10-10}和 a 面{11-20}；第三種就是與[0001]基矢夾角介于 0°和 90°之間的半極性面(見圖 1(b))）。根據(jù) GaN 樣品 的粉末 X 射線衍射結(jié)果可知，只有有限的晶面真正 包含原子，潛在的半極性面有：{10-10}，{10-12}， {10-13}，{10-14}，{10-15}，{11-22}，{11-24}，{20-21}， {20-23}，{30-32}，{31-30}，{21-32}和{21-33}；目 前以{10-10}，{10-13}，{10-14}，{11-22}，{20-21} 以及{31-30}為代表的半極性面已被發(fā)現(xiàn)并研究。
完美晶體中的原子是嚴(yán)格周期性規(guī)則排列的， 但生長過程中缺陷的產(chǎn)生不僅破壞了晶體結(jié)構(gòu)的完 整性，還會對晶體的性質(zhì)產(chǎn)生影響。因此研究晶體 中缺陷的產(chǎn)生、相互作用以及對性能的影響對于提 升 GaN 晶體的光電性能，提升 GaN 基器件的效率 和穩(wěn)定性具有重要的意義。GaN 晶體生長過程中缺 陷的產(chǎn)生是不可避免的，根據(jù)尺度和形貌的不同， 缺陷被分為四種[4]：零維缺陷，即點(diǎn)缺陷，與單個 原子的位置有關(guān)，如空位(VGa、VN)、間隙原子(Ni、 Gai、間隙雜質(zhì)原子)、替代原子(NGa、GaN、替代雜 質(zhì)原子)，摻雜 GaN 就是通過晶體中雜質(zhì)原子形成 點(diǎn)缺陷從而影響晶體的光電性質(zhì)。不同的點(diǎn)缺陷作 為施主、受主或等電子雜質(zhì)發(fā)揮作用，GaN 中常見 的施主有 Ga 格點(diǎn)位置上的 Si、Ge 以及 N 格點(diǎn)位置 的 O、S、Se 等；GaN 中常見的受主有 Ga 格點(diǎn)位置 上的 Mg、Ca、Zn 以及 N 格點(diǎn)位置的 Fe、C、Si、 Ge 等。一維缺陷，也稱線缺陷，與某一個方向有關(guān)， 如位錯；二維缺陷，也稱面缺陷，與某個晶面有關(guān)， 如晶界，晶面，堆垛層錯；三維缺陷，也稱體缺陷， 與體積相關(guān)，如空洞，裂紋，凹坑。
GaN 的禁帶寬度高達(dá) 3.4 eV，決定了 GaN 材料 在近紫外與藍(lán)綠光光電器件等方面具有得天獨(dú)厚的 優(yōu)勢。高電子遷移率和高飽和電子速率意味著 GaN 可以被應(yīng)用于制作高速電子器件，尤其是二維電子 氣中的高載流子遷移率使得 GaN 基 HEMT 器件得 到廣泛應(yīng)用。而且相對 Si 和 GaAs 等第一、二代半 導(dǎo)體材料而言，GaN 較高的熱導(dǎo)率與擊穿場強(qiáng)使得 GaN 基器件可以在嚴(yán)苛環(huán)境進(jìn)行大功率下工作，應(yīng) 用前景更為廣闊。
1.2 GaN 的 HVPE 生長方法
GaN 的結(jié)晶是一個相當(dāng)具有挑戰(zhàn)性的過程，其 在極高溫下熔化(>2500 ℃)，均勻熔化所需的 N2 壓 力預(yù)計將高于 6 GPa，因此目前無法從熔融體中直 接實(shí)現(xiàn) GaN 生長。目前 GaN 的生長方法有 HVPE 法、助溶劑法、氨熱法、高壓溶液生長法(HNPS)以 及化學(xué)氣相沉積(CVD)等方法。相比于氨熱法、助 溶劑法等傳統(tǒng)方法，HVPE 法具有生長條件溫和、 生長設(shè)備要求低，生長速率快(高達(dá)每小時數(shù)百微米)、 工藝可重復(fù)性高、容易摻雜等優(yōu)點(diǎn)，成為 GaN 商業(yè) 制備應(yīng)用最為廣泛的方法，也被認(rèn)為是最具有潛力 的生長 GaN 晶體的方法。HVPE 法的生長速度主要取決于反應(yīng)器的幾何形狀、源氣體流量以及生長溫 度。采用 HVPE 法可以快速生長出低位錯密度的厚膜，其缺點(diǎn)是很難將膜厚進(jìn)行精確控制，反應(yīng)氣體 HCl 對設(shè)備具有一定的腐蝕性，影響 GaN 材料純度 的進(jìn)一步提高。
HVPE 是基于氣相的生長方法。主要機(jī)理為在 低溫區(qū)(~850 ℃)金屬 Ga 與 HCl 反應(yīng)形成的 GaCl 作為 Ga 源與作為 N 源的 NH3通過 N2和 H2的混合 載氣運(yùn)送到高溫區(qū)(~1040 ℃)的襯底表面在壓力低 于 1 個大氣壓下反應(yīng)生成 GaN，反應(yīng)公式如下所示 (反應(yīng)器結(jié)構(gòu)如圖 2 所示)。
HVPE 生長 GaN 具有兩種生長模式：低溫(Low temperature, LT)模式和高溫(High temperature, HT) 模式。在這些模式下生長的薄膜因表面粗糙度、凹 坑的密度和形狀以及生長應(yīng)力值不同而存在明顯差 別。HT 模式下表面光滑，但生長應(yīng)力高，容易產(chǎn)生 裂紋。LT 模式下表面粗糙，具有高密度的 V 型凹坑， 但這種薄膜沒有裂紋。
目前制備 GaN 器件最常用的襯底為 SiC、藍(lán)寶 石(Al2O3)、AlN 等異質(zhì)襯底材料，但是由于異質(zhì)襯 底與 GaN 之間晶格失配和熱膨脹系數(shù)失配的存在， 會對生長所得晶體的質(zhì)量、性能產(chǎn)生不可避免的影 響，降低器件的使用壽命和可靠性。同質(zhì)襯底能夠 減少應(yīng)力和開裂，提高其性能。
生長工藝對晶體質(zhì)量會產(chǎn)生較大影響。通過生 長過程中對溫度、流量以及 V/Ⅲ的調(diào)整可以有效地 提高 GaN 的晶體質(zhì)量。由于同質(zhì)襯底的缺乏，異 質(zhì)外延仍為 GaN 晶體生長的主流選擇，解決異質(zhì)外 延過程中因失配造成應(yīng)力尤為重要。其中最為嚴(yán)重 的影響當(dāng)屬GaN與異質(zhì)襯底間由于晶格失配和熱失 配而造成的開裂，限制了大尺寸單晶的完整獲取， 為了避免開裂，以襯底預(yù)處理為主的輔助技術(shù)應(yīng)運(yùn) 而生。對襯底進(jìn)行蝕刻預(yù)處理以及緩沖層的 加入也能夠降低生長所得晶體內(nèi)缺陷(位錯)的密度， 提高 GaN 的晶體質(zhì)量。多孔襯底是半導(dǎo)體生長技術(shù) 中實(shí)現(xiàn)低位錯密度的簡單方法，為晶格失配材料的 異質(zhì)外延生長提供了可靠的應(yīng)用，顯著降低異質(zhì)外 延過程中產(chǎn)生的應(yīng)力，提高外延層的光學(xué)質(zhì)量。Liu 等在 2021 年通過將低溫 AlN 緩沖層以及 3D GaN 中間層結(jié)合的方式，利用激光剝離技術(shù)(Laser lift-off technique, LLO)成功在藍(lán)寶石襯底上獲得高 晶體質(zhì)量的 2 英寸無裂紋自支撐 GaN，進(jìn)一步提高 了 GaN 外延薄膜的晶體質(zhì)量。在 LLO 操作中，激 光輻射通過藍(lán)寶石，被界面處的 GaN 吸收并迅速分 解成金屬 Ga 和 N2，然后產(chǎn)生的 N2 膨脹將界面的兩 側(cè)分離，完成 GaN 的分離。激光掃描速度、激 光強(qiáng)度、環(huán)境壓力條件等操作參數(shù)都會影響分 離的 GaN 材料的質(zhì)量，需要對其精確調(diào)整。在激光 發(fā)射后，GaN 薄膜中的壓縮應(yīng)力主要來自于 GaN 薄 膜與藍(lán)寶石襯底之間的熱失配。由界面 GaN 分解形 成的 N2 的蒸發(fā)壓力和應(yīng)力釋放會造成開裂，通過 增加 GaN 厚度減少壓縮應(yīng)力，能夠更容易實(shí)現(xiàn) GaN 的激光剝離。
1.3 HVPE 法生長
GaN 晶體進(jìn)展 GaN 的晶體生長進(jìn)展穩(wěn)步推進(jìn)，國外機(jī)構(gòu)以波 蘭物理研究所，日本的三菱、住友、SCIOCS，美國 的 Kyma 等公司的研制研發(fā)領(lǐng)先；我國在 GaN 半導(dǎo) 體材料領(lǐng)域起步較晚，但已有較多相關(guān)基礎(chǔ)研究技 術(shù)儲備，其中蘇州納維、中鎵 2 英寸 GaN 晶體已實(shí) 現(xiàn)量產(chǎn)，山東大學(xué)、中國電子科技集團(tuán)有限公司第 四十六研究所等單位也取得了長足的進(jìn)步。 在功率半導(dǎo)體中，GaN和SiC都是優(yōu)于傳統(tǒng)Si的材料，可實(shí)現(xiàn)更高的速度、更大的節(jié)能、更快的充電，并顯著降低尺寸、重量和成本。
2022年盡管消費(fèi)電子等終端市場需求有所下滑，但受益于新能源汽車電驅(qū)系統(tǒng)、光伏儲能、高壓充電樁、軌道交通、移動電源、數(shù)據(jù)中心及通訊基站電源等領(lǐng)域的快速發(fā)展，SiC/GaN功率半導(dǎo)體市場需求相對強(qiáng)勁。
01 GaN快充起量
以消費(fèi)類電子為例，使用GaN芯片的充電器體積小，充電速度更快。自2021年2月，小米新品發(fā)布會上推出明星產(chǎn)品65W GaN充電器引發(fā)市場關(guān)注，GaN快充市場規(guī)?？焖偕仙?。從各大消費(fèi)電子品牌到第三方配件廠商，紛紛推出了采用GaN技術(shù)的快充產(chǎn)品。即使是最為謹(jǐn)慎的蘋果，也為最新的筆記本配備了采用GaN技術(shù)的140W快充充電器。當(dāng)前，百瓦級GaN大功率快充產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入成長期，進(jìn)一步加速GaN在消費(fèi)應(yīng)用的規(guī)?；瘮U(kuò)張。就在近日，Navitas宣布其下一代GaNFast™技術(shù)已獲近期發(fā)布的realme GT3（國內(nèi)為realme GT Neo5）隨機(jī)標(biāo)配的240W超快充充電器采用，全球首款240W滿級秒充來了！
02 SiC加速上車
在新能源汽車領(lǐng)域，SiC的需求非常強(qiáng)勁，SiC上車的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程不斷加快。Infineon最新表示：“SiC能夠顯著提升新能源汽車的續(xù)航里程，或者在相同的續(xù)航里程下，大幅降低電池裝機(jī)量和成本。因此，SiC正在越來越多地被用于牽引主逆變器、車載充電機(jī)OBC以及高低壓DC-DC轉(zhuǎn)換器中”。Navitas也表示：“SiC具備的高壓、高結(jié)溫特性，使得它在800V主驅(qū)系統(tǒng)中產(chǎn)生的價值是其他功率器件所不可替代的”。也就是說，基于SiC對主驅(qū)性能、續(xù)航里程提升，以及更大功率系統(tǒng)在高端車型中的應(yīng)用，主機(jī)廠是認(rèn)可并愿意買單的。僅2023年一季度，國內(nèi)外已宣布或準(zhǔn)備上車SiC的車企超過20家，包括比亞迪、特斯拉、大眾、奔馳、寶馬、奧迪、現(xiàn)代等。其中，Infineon與現(xiàn)代集團(tuán)簽訂數(shù)億歐元SiC訂單，Infineon SiC器件將被用于現(xiàn)代、起亞和捷尼賽思等汽車的主驅(qū)電控逆變器；Onsemi與寶馬汽車集團(tuán)（BMW）簽署長期供貨協(xié)議，其750V EliteSiC模塊將上車寶馬的400V電動動力傳動系統(tǒng)；邁凱倫表示，其800V逆變器將搭載意法半導(dǎo)體的SiC模塊；路虎攬勝宣布采用Wolfspeed SiC技術(shù)……
03 SiC+GaN引發(fā)關(guān)注
SiC商用比GaN更加成熟，受到產(chǎn)業(yè)和資本更多關(guān)注。GaN憑借其高頻特性，獨(dú)具發(fā)展?jié)摿?。上個月，作為全球功率半導(dǎo)體大廠的Infineon突然收購了GaN初創(chuàng)公司GaN Systems，而全球GaN細(xì)分領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者Navitas早在去年8月份就收購了SiC企業(yè)GeneSiC。一時間，SiC+GaN成為行業(yè)議論熱點(diǎn)，引發(fā)市場更多關(guān)注！是SiC和GaN開始互卷了嗎？還是其中蘊(yùn)含的機(jī)會更大了呢！
04 Infineon“超預(yù)期”收購GaN Systems
Infineon于1999年正式成立，2000年上市，是全球領(lǐng)先的IDM半導(dǎo)體公司之一。總部位于德國，業(yè)務(wù)遍及全球，主要為汽車和工業(yè)功率器件、芯片卡和安全應(yīng)用提供半導(dǎo)體和系統(tǒng)解決方案，并且在Si基功率半導(dǎo)體中占據(jù)重要地位。
2023年3月，Infineon以8.3億美元收購GaN初創(chuàng)公司GaN Systems，通過此次收購，Infineon將同時擁有Si、SiC和GaN三種主要的功率半導(dǎo)體技術(shù)。本次收購備受業(yè)內(nèi)關(guān)注，因?yàn)閮H有GaN業(yè)務(wù)的GaN Systems幾乎獲得了與GaN細(xì)分領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者Navitas相近的估值！
GaN Systems于2008年在加拿大渥太華成立，是一家專注于GaN功率器件的研發(fā)、設(shè)計公司。GaN Systems研發(fā)出全功率范圍的GaN功率開關(guān)管，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于通信電源、工業(yè)電源及交通電源等市場。GaN Systems獨(dú)特的lsland Technology®技術(shù)革命性的提升了產(chǎn)品成本、性能和可量產(chǎn)性，使芯片更小、更高效。
05 Navitas加速橫向并購
Navitas成立于2014年，是全球著名的GaN功率IC公司，2021年正式在美國納斯達(dá)克上市?？偛课挥趷蹱柼m，在中國的上海、杭州、深圳和美國的洛杉磯設(shè)有研發(fā)中心。Navitas GaN IC集成了GaN電源和驅(qū)動器以及保護(hù)和控制功能，充電速度更快、功率密度更高、節(jié)能效果更強(qiáng)，適用于移動、消費(fèi)、企業(yè)、電子移動和新能源市場。與ST、Onsemi、Infineon等IDM廠商不同，Navitas作為GaN器件設(shè)計公司，在完成IC設(shè)計之后，主要通過臺積電等代工企業(yè)代工，并通過Amkor等封測廠完成封裝測試。目前，Navitas與包括X-FAB在內(nèi)的12家以上的伙伴展開了合作，以確保產(chǎn)能和交付能力。
2021年5月，Navitas宣布與Live Oak II達(dá)成合并交易并以10.4億美元的企業(yè)價值準(zhǔn)備上市。同年10月，Navitas正式登陸納斯達(dá)克，上市當(dāng)日市值超過16億美元，總?cè)谫Y額超3.2億美元。該筆交易為Navitas的未來增長計劃提供資金支持，也為之后的連續(xù)并購奠定基礎(chǔ)。
2022年7月，收購先進(jìn)數(shù)字隔離器廠商VDD Tech，其隔離技術(shù)是Navitas不斷增長的電源和控制集成戰(zhàn)略的關(guān)鍵部分。
VDD Tech是用于下一代功率轉(zhuǎn)換的先進(jìn)數(shù)字隔離器的創(chuàng)造者，其專有調(diào)制技術(shù)可在兆赫茲以上的開關(guān)速度下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、可靠、高效的電源轉(zhuǎn)換，在消費(fèi)類、電機(jī)驅(qū)動、太陽能、數(shù)據(jù)中心和電動汽車等大功率市場中實(shí)現(xiàn)尺寸、重量和系統(tǒng)成本的改進(jìn)至關(guān)重要。
2022年8月，2.78億美元收購SiC企業(yè)GeneSiC，業(yè)務(wù)線拓展至SiC市場，Navitas GaNFast+GeneSiC雙管齊下，并駕齊驅(qū)。
GeneSiC成立于2004年，在SiC功率器件設(shè)計和工藝方面擁有深厚專業(yè)知識，2021年SiC功率器件營收全球排名第八，主要提供650V～6500V全系列車規(guī)級SiC MOS，產(chǎn)品主要由X-Fab代工，已經(jīng)在全球知名電動汽車品牌大量出貨。收購?fù)瓿?，GeneSiC憑借Navitas在全球的網(wǎng)絡(luò)布局，有助于協(xié)同新客戶，加速擴(kuò)大市場份額。
2023年1月，2000萬美元收購廣東希荻微電子股份有限公司（以下簡稱“希荻微”）持有的Si控制IC合資公司的少數(shù)股權(quán)，Navita認(rèn)為合資公司開發(fā)的專用Si控制器產(chǎn)品經(jīng)過優(yōu)化，能夠與Navita的GaN功率芯片結(jié)合應(yīng)用，在效率、密度、成本及集成度等方面創(chuàng)造新高水準(zhǔn)。
希荻微是國內(nèi)領(lǐng)先的半導(dǎo)體和集成電路設(shè)計企業(yè)之一，主要從事包括電源管理芯片及信號鏈芯片在內(nèi)的模擬集成電路的研發(fā)、設(shè)計和銷售，產(chǎn)品應(yīng)用于消費(fèi)類電子和車載電子領(lǐng)域，現(xiàn)有產(chǎn)品布局覆蓋DC/DC芯片、超級快充芯片、鋰電池快充芯片、端口保護(hù)和信號切換芯片、AC/DC芯片等。
2021年底Navitas曾表示：GaN芯片需要慢慢在功率半導(dǎo)體領(lǐng)域替代Si芯片，節(jié)奏似乎并不緊張。但回顧2022年，Navitas GaN有近100款全新GaN極速充電器在全球知名手機(jī)品牌終端推出，Navitas SiC技術(shù)在電動汽車領(lǐng)域應(yīng)用并被集成到超過50%的美國路邊充電器中，目前正在研發(fā)或生產(chǎn)SiC車載充電器……Navitas連續(xù)完成3起并購交易，在增加SiC業(yè)務(wù)的同時，掌控先進(jìn)數(shù)字隔離技術(shù)及Si模擬控制器技術(shù)。Navitas首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人Gene Sheridan最新表示：2023年將在所有目標(biāo)市場實(shí)現(xiàn)強(qiáng)勁增長，其中包括電動汽車、太陽能/儲能、家電/工業(yè)和移動/消費(fèi)者市場。
06 國際SiC/GaN產(chǎn)業(yè)格局或加快成型
國際上，Onsemi、ST、Rohm等傳統(tǒng)半導(dǎo)體大廠、SiC/GaN巨頭紛紛加快第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)整體布局和業(yè)務(wù)戰(zhàn)略調(diào)整，通過投資擴(kuò)產(chǎn)、收購、合并等方式不斷擴(kuò)大自身規(guī)模，國際企業(yè)競爭卡位格局加快成型。盡管當(dāng)前SiC襯底成本仍舊居高不下，還要考慮良率、缺陷、封裝、器件設(shè)計等方面的多個要素，GaN技術(shù)和工藝商業(yè)化程度更是偏低，但產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢卻愈發(fā)明朗。隨著SiC/GaN技術(shù)的不斷成熟和市場需求的不斷增加，這些巨頭的產(chǎn)業(yè)整合優(yōu)勢將會愈發(fā)凸顯，規(guī)模勢必迅速擴(kuò)大，加速占領(lǐng)市場份額，進(jìn)而奠定產(chǎn)業(yè)格局。
附：2023Q1 國內(nèi)外SiC/GaN相關(guān)并購案
（來源：材料深一度）
