垂直GaN 這個(gè)名字來(lái)自此類器件中的電流流動(dòng)方向。在傳統(tǒng)（橫向）GaN 器件中，電流沿芯片表面流動(dòng)。而垂直 GaN 的 GaN 層生長(zhǎng)在氮化鎵襯底上，其獨(dú)特結(jié)構(gòu)使電流能直接從芯片頂部流到底部，而不是僅在表面流動(dòng)。這種垂直電流路徑讓器件能夠承受更高的電壓和更大的電流，從而實(shí)現(xiàn)更高的功率密度、更高的效率和更緊湊的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

與硅和碳化硅相比，垂直GaN 具有更寬的帶隙、更高的電子遷移率和更高的臨界電場(chǎng)，因此開關(guān)頻率和擊穿電壓更高，能效也更優(yōu)。從 Baliga 品質(zhì)因數(shù) (BFOM) 來(lái)看，GaN 約為硅的 1000 倍，且其缺陷密度遠(yuǎn)低于橫向 GaN 器件。

安森美是率先實(shí)現(xiàn)垂直GaN 規(guī)模化量產(chǎn)和市場(chǎng)化的公司，擁有130 多項(xiàng)專利，并設(shè)有專門的研發(fā)和制造工廠。其專有的GaN-on-GaN 工藝可提供卓越的性能、可靠性和能效。

垂直GaN 的制造需要在塊狀GaN 襯底上生長(zhǎng)厚實(shí)且無(wú)缺陷的GaN 層，工藝難度遠(yuǎn)超標(biāo)準(zhǔn)硅器件制造。精確的外延生長(zhǎng)技術(shù)與新型制造工藝至關(guān)重要，即便是微小的晶體缺陷也會(huì)影響器件的性能和可靠性。安森美擁有 130 多項(xiàng)全球?qū)＠w器件架構(gòu)和加工工藝的各個(gè)方面。

垂直GaN (vGaN) 技術(shù)對(duì)人工智能和電氣化的未來(lái)發(fā)展至關(guān)重要，因?yàn)樗軌驅(qū)崿F(xiàn)高能效、高功率的系統(tǒng)，而這些系統(tǒng)是滿足電動(dòng)汽車、可再生能源和人工智能數(shù)據(jù)中心等技術(shù)日益增長(zhǎng)的能源需求的關(guān)鍵。

垂直GaN 技術(shù)可使電動(dòng)汽車用電力電子產(chǎn)品（包括逆變器和快速充電系統(tǒng)）變得更小巧、更輕便且更高效。其高電壓和快速開關(guān)能力意味著電動(dòng)汽車可以提升續(xù)航里程、加快充電速度并提高可靠性，同時(shí)推動(dòng)關(guān)鍵汽車部件的微型化。

人工智能數(shù)據(jù)中心需要高計(jì)算密度和高能效。垂直 GaN 具有出色的功率密度和能效，可減少電源轉(zhuǎn)換過(guò)程中的能量損耗，從而提升性能和降低散熱成本。這使得數(shù)據(jù)中心能夠在更小的空間內(nèi)集成更高的計(jì)算能力，從而在滿足 AI 快速發(fā)展需求的同時(shí)，有效控制能耗。

垂直GaN 技術(shù)能夠提升太陽(yáng)能逆變器和風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的效率，最大限度地提高能量捕獲率并減少損耗。其高電壓耐受能力與耐用性使其非常適合各種要求苛刻的可再生能源應(yīng)用。

該技術(shù)具備尺寸緊湊、可靠性高以及能在極端條件下運(yùn)行的特點(diǎn)，因此非常適合需要電力電子設(shè)備具有高耐用性和高性能的航空航天系統(tǒng)。

垂直 GaN 為電力電子領(lǐng)域帶來(lái)突破性變革，能實(shí)現(xiàn)緊湊設(shè)計(jì)、卓越能效與高可擴(kuò)展性，適用于從電動(dòng)汽車到人工智能驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)中心等各類應(yīng)用。安森美作為率先實(shí)現(xiàn) vGaN 規(guī)模化商用的企業(yè)，正為高性能系統(tǒng)樹立新的行業(yè)標(biāo)桿。

如需進(jìn)一步了解這項(xiàng)突破性技術(shù)，并探索電氣化和先進(jìn)計(jì)算領(lǐng)域的相關(guān)解決方案，歡迎點(diǎn)擊閱讀原文了解安森美垂直 GaN。