安森美推出垂直氮化镓 (GaN) 半导体，突破功率应用技术瓶颈

安森美正式发布了垂直氮化镓（GaN）半导体，这一举措为人工智能（AI）与电气化领域带来了突破性的技术革新。随着全球能源需求因 AI 数据中心、电动汽车以及其他高能耗应用而呈现出激增态势，安森美推出的垂直氮化镓（vGaN）功率半导体，无疑为相关应用的功率密度、能效和耐用性树立了新的标杆。

安森美基于全新的 GaN - on - GaN 技术，其垂直 GaN 架构具有显著优势。这种架构能够使电流垂直流过化合物半导体，从而实现更高的工作电压和更快的开关频率。这一特性对于 AI 数据中心、电动汽车（EV）、可再生能源以及航空航天等领域而言，意义重大，能够助力这些领域实现更节能、更轻量紧凑的系统。

从技术要点来看，安森美的专有 GaN - on - GaN 技术实现了更高压垂直电流导通，支持更快的开关速度和更紧凑的设计。这一突破性方案能够降低能量损耗和热量，经测试，损耗可减少近 50%。该技术由安森美在纽约锡拉丘兹的研发团队开发，并且涵盖了基础工艺、器件架构、制造及系统创新的 130 多项专利。目前，安森美已经向早期客户提供 700V 和 1,200V 器件样品。

安森美的垂直 GaN 技术是一项具有里程碑意义的功率半导体技术，它为 AI 和电气化时代在能效、功率密度和耐用性方面树立了新的标杆。该技术在安森美纽约锡拉丘兹的工厂进行研发和制造，其获得的涵盖垂直 GaN 技术的基础工艺、器件设计、制造以及系统创新的 130 多项全球专利，充分证明了其技术的创新性和领先性。

安森美企业战略高级副总裁 Dinesh Ramanathan 表示：“垂直 GaN 是颠覆行业格局的技术突破，巩固了安森美在能效与创新领域的领先地位。随着电气化和人工智能重塑产业格局，能效已成为衡量进步的新标杆。我们的电源产品组合中新增垂直 GaN 技术，赋能客户突破性能边界，是打造更具竞争力产品的理想选择。安森美这一突破，正开创以能效与功率密度为制胜关键的未来。”

在当前的时代背景下，能源正成为技术进步的关键制约因素。从电动汽车和可再生能源，到耗电量巨大的 AI 数据中心，电力需求的增长速度远超我们高效发电与输电的能力。因此，每一瓦的节能都至关重要。安森美的垂直氮化镓技术采用单芯片设计，可应对1,200伏及以上高压，高频开关大电流，能效卓越。基于该技术构建的高端电源系统能降低近50%的能量损耗，同时因其更高的工作频率，因而电容器和电感等被动元件尺寸可缩减约一半。而且，与目前市售的横向GaN器件相比，垂直氮化镓器件的体积约为其三分之一。

安森美的垂直氮化镓尤为适合对功率密度、热性能和可靠性有严苛要求的关键大功率应用领域，具体包括：

●AI 数据中心：能够减少元器件数量，提高 AI 计算系统 800V DC - DC 转换器的功率密度，显著优化单机架成本。

●电动汽车：可打造更小、更轻、更高效的逆变器，提升电动汽车续航里程。

●充电基础设施：实现更快、更小、更稳健的充电设备。

●可再生能源：提升太阳能和风能逆变器的电压处理能力，降低能量损耗。

●储能系统（ESS）：为电池变流器和微电网提供快速、高效、高密度的双向供电。

●工业自动化：开发体积更小、散热性能更好、能效更高的电机驱动和机器人系统。

●航空航天：打造性能更强、稳健性更高、设计更紧凑的方案。

目前市售的大多数 GaN 器件都采用非氮化镓衬底，主要是硅或蓝宝石衬底。而对于超高压器件，安森美的垂直氮化镓（vGaN）采用 GaN - on - GaN 技术，使电流能够垂直流过芯片，而不是沿表面横向流动。这一设计可实现更高的功率密度、更优异的热稳定性，且在极端条件下性能依旧稳健。凭借这些优势，vGaN 全面超越了硅基氮化镓（GaN - on - silicon）和蓝宝石基氮化镓（GaN - on - sapphire）器件，提供更高的耐压能力、开关频率、可靠性以及耐用性，有助于开发更小、更轻便、更高效的电源系统，同时降低散热需求和整体系统成本。

目前，安森美已经开始向早期客户提供 700V 和 1,200V 器件样品，这也预示着该技术即将在市场上发挥更大的作用。主要优势包括：

1.更高的功率密度：垂直GaN能以更小的尺寸承受更高的电压和更大的电流

2.更高的能效：在功率转换过程中减少能量损耗，降低发热量和散热成本

3.系统更紧凑：更高的开关频率能缩减电容器和电感器等无源元件的尺寸