【走进能华】CorEnergy氮化镓材料助力绿能中华

 

氮化镓GaN具有更高的电子迁移率，因而能够比SiC或Si具有更高的开关速度，在高频率应用领域GaN具备明显优势。目前，快充作为其商业化起点，GaN功率器件在消费电子领域已经得到广泛应用。同时5G基站是当下GaN在微波射频领域的热点应用，是GaN长期推动力。接下来，GaN功率器件在工业级，可再生能源，新能源汽车等领域也将表现出卓越的性能和价值。

今天，请跟随小编来到我国氮化镓材料研发生产企业江苏能华CorEnergy一探究竟。让能华总经理朱廷刚博士，带我们一起去探索国产第三代半导体材料。

朱廷刚博士毕业于美国著名工科院校-德克萨斯奥斯汀大学，师从美国工程院院士、被业界誉为金属有机化合物化学气相沉积 (MOCVD)之父的Russell Dupuis教授。在校期间一直从事III-V族氮化镓半导体材料和器件的基础及应用研究。在取得博士学位后作为高级研究工程师加盟美国著名化合物半导体公司Emcore Corp.，继续从事GaN高功率器件的研发工作。朱廷刚博士于2010年回归创办江苏能华微电子科技发展有限公司。

据朱博介绍，取名能华的意思是能量中华，赋能中华芯。能华CorEnergy专注于氮化镓芯片的研发、生产和销售。能华成立至今，凭借自身强大的研发能力一直保持快速发展。能华研发团队核心人员均具有海外学历背景，汇聚了从外延到器件设计、制造和测试等各个环节上的专家和经验丰富的人才。公司拥有100+项专利技术，以及多项世界专利。

目前能华的产品线涵盖氮化镓外延片、氮化镓功率器件、氮化镓集成功率器件以及氮化镓芯片代工等。能华是全球为数不多同时掌握增强型GaN技术、耗尽型GaN技术和耗尽型GaN直驱方案的半导体企业。

能华采用IDM垂直整合模式，拥有国际先进的MOCVD系统和生产线。能华建立了当时国内首条氮化镓6寸功率芯片生产线，氮化镓8寸外延片生产线，碳化硅基氮化镓射频产品成功进线。能华可以快速推出自己设计的产品并实现量产，也可以通过代工的方式帮助合作伙伴实现产品转化。目前，能华具备每月3000片氮化镓晶圆的产能，未来还会进一步扩大。

能华已经发布的氮化镓功率器件产品（CoreGaN系列）包括分立式耗尽型氮化镓产品，增强型氮化镓产品、耗尽型级联氮化镓产品。CoreGaN产品系列的应用领域包括PD快充类、适配器类、电动工具类、TV应用类、服务器PC电源类以及便携式储能类。

能华一直致力于提供给客户高可靠性的产品。无论是增强型还是耗尽型CoreGaN都通过了大于1000小时的HTRB、H3TRB、HTGB、IOL等测试，完全满足客户端系统可靠性与安规测试要求。同时CoreGaN产品达到业界一流的动态电阻特性，不超静态电阻的1.1倍。

能华同时致力于提供客户导向型的氮化镓产品。能华增强型CoreGaN产品根据PD快充方案电路的特点，提高了阈值电压，能华相比市场上已有的增强型器件有更优的性能和可靠性。比如，市面上的增强型氮化镓器件的阈值电压Vth典型值都在1.2-1.5V左右，而高压Si MOSFET的Vth典型值普遍是3-4V。随着GaN功率器件市场范围向大功率适配器、LED电源、电驱、服务器电源等应用拓展，目前市面上的增强型氮化镓器件过低的阈值电压会在各类应用中面临巨大的挑战，器件的驱动可靠性问题将会更加突出。为了解决这个痛点，能华采用自有的外延及芯片工艺，在能华近期推出了一款Vth=2.5V的单管增强型器件。相比传统硅基 MOSFET器件，这颗增强型氮化镓器件大大提升了系统效率、功率密度，减小系统尺寸，同时也降低了系统成本。相比市场上其他增强型氮化镓器件产品，其Vth要高60%，保证了在各种应用场景的驱动可靠性，无需负压关断，电路板布置也变得更容易。这款单管增强型器件的能华Vth被提高到了2.5V, 同时保持2DEG的电阻一致，器件在6V导通时电阻也维持不变，这意味着器件的成本FOM值(Ron*Die size)保持在同等水平。针对客户在大功率、高功率密度应用上的散热设计与EMI设计不能兼顾的问题，能华推出了独特的Br.GaN方案。该方案的特点在于：Layout更方便；EMI性能更好；热性能更好；更小的占板面积。器件大焊盘散热面积可以在布板的时候尽可能大，有利于散热效果，同时不会恶化EMI，也不会对其它小信号造成干扰，也不会对其它小信号造成干扰。

能华不仅在PD快充、适配器等消费电子市场发力，在工业级应用上也取得了突破。

能华360W CoreGaN服务器电源产品，能给客户带来更高的转化效率和更高的功率密度。让电能的转换更加流畅、更加高效、更加绿色，为客户实现经济效益的同时，也为实现双碳目标做出贡献。

针对高端工业级的应用和汽车级的应用，能华同时也正在布局新的产品。能华即将推出的直驱耗尽型氮化镓产品（Dr. HEMT）系列中，驱动IC直接驱动耗尽型器件，使集成电路更简单、无反向恢复电荷、直接驱动速度更快，高频特性优异，使耗尽型级联产品的性能进一步优化与提升，能100%发挥耗尽型氮化镓的性能优势，适用于工业级和汽车级的应用。

能华团队以准时交付，品质第一为目标；以客户至上为服务宗旨；以开拓创新为企业理念；以产品引领助力生活美好，助力科技进步，助力绿色能源为企业发展愿景。未来，能华将继续坚持自主研发道路，不断提升，与合作伙伴共同成长。

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