REPORT
氮化镓GaN和碳化硅Sic
在电驱动未来之争？
01
问题一
氮化镓GaN相比较碳化硅Sic、硅基IGBT，未来在电驱动的发展趋势如何？
首先，GaN由于是硅基，质量稳定，将在400V系统或者更低的电压平台中比Sic更有成本优势，而且将率先得到批量应用；但在电驱动控制器方面，GaN目前主要不是耐压问题，而是Rdson电阻问题，电流做大比较困难，高压大功率有一定难度。
另外，GaN在高电压1200V器件很少，大电流的更是几乎没有；除非用很多个并联，但是频率一高并联难度也会增加；Gan做200V以内，未来成本可能做到硅的一半。目前100V的已经有优势了。
总之，虽然有各种各样的难度，但现实是Gan的发展超出想象，目前高压化发展不错，而且还是中国一枝独秀，目前100v已经有优势了。当然Gan上高压电驱控制器量产估计还得2、3年。
02
问题二
如果GAN电流做大比较困难，把电机做成多相，有没有可能把成本控制住，并且提升性能？
可以从几个方面来看：
1.电流做大方面：目前商用的GaN的器件都是HEMT结构，通过自发极化和压电极化的二维电子气做导通，不太可能导通大的电流，所以不合适，如果使用多芯片并联，涉及到芯片之间性能尤其是阈值电压不一致，在分bin筛选，实际应用方法可能还是存在一定的难度。
2.散热方面：HEMT器件散热方面，GaN的热导率很低，只有SiC衬底上GaN才能解决大功率散热问题，硅基和蓝宝石基都没法解决，而GaN用的半绝缘SiC衬底价格三倍于碳化硅的导电衬底。
3.如果做纵向GaN，导通和阻断的trade-off会比SiC好，但散热比碳化硅差，两者折中起来，优劣目前还没有定论。但是GaN的单晶生长或者厚膜异质外延生长难度都很大，也许金刚石器件发展还更好一些。
4.另外还有阈值电压方面的问题：现有的技术里面，目前的GaN-HEMT要么是cascode结构实现一个较高的阈值，但是需要集成一个硅MOS，要么是做p-GaN，阈值就很低，需要看看应用上接受哪一种。
总之，GaN是一个需要重点关注的第三代半导体，高电压、大电流的发展超出想象，未来在电驱上的应用可期。
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