窒化ガリウム/GaNとは？

窒化ガリウム (GaN) は、私たちの日常生活に電力を供給する方法に革命をもたらす最先端の素材です。GaNはそのユニークな特性により、高電圧、高温度動作、より小型で高速、かつ効率的な電力システムの構築を可能にします。これは、例えば電気自動車はより速い充電やより長い航続距離を実現できるようになり、太陽光マイクロインバーターなどの再生可能エネルギーシステムはより効率的にエネルギーを変換できるようになり、AIデータセンターはより少ない消費電力で動作できるようになります。さらに、GaNは、従来の充電器よりも最大3倍速くデバイスを充電できるUSB-C充電器など、スマートフォンやノートパソコン用のより小型で高速な充電器の作成にも使用されています。簡単に言えば、GaNは当社のテクノロジーをより強力、より効率的、より持続可能なものにするのに役立ち、コストの削減、環境への影響の軽減、より信頼性の高い電力供給につながります。

GaNの主な価値とは？

GaNは、増大するエネルギー需要とネットゼロ経済の間の矛盾を解決する上で重要な役割を果たします。スマートフォン用充電アダプター、太陽光マイクロインバーター、電気自動車、AIデータ センター、ロボットなど、幅広い業界やアプリケーションで、大電力化、高効率化、小型化というニーズを満たします。

当社のCoolGaN™パワー半導体が業界で話題になっている事柄を、実用的な顧客インサイトへと変える仕組みを、具体的な事実、数値、利点などの実例と併せてご紹介します。次の設計イノベーションのヒントとインスピレーションをご覧ください。

各アプリケーションについてさらに詳しく理解し、GaNがより高い電力、より高い効率、およびサイズの縮小の要求をどのように実現できるかをご確認ください。

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インフィニオン、世界初の300mmパワー窒化ガリウム (GaN) ウェーハを開発

インフィニオンは、テクノロジー リーダーシップを基盤に、300 mm GaNパワー ウェーハ テクノロジーの開発に成功した初の半導体メーカーです。300 mmウェーハでのチップ生産は、既存の200 mmウェーハに比べて技術的に進歩しており、ウェーハの直径が大きいため、ウェーハ1枚あたり2.3倍のチップを生産でき、効率が大幅に向上しています。本格的に大口径化された300mm GaN製造により、同等のシリコン製品とGaN製品のコストが同等になりつつあるのと共に、最高の価値をより迅速にお客様に提供できるようになります。

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信頼できるGaNパートナー: 革新的なソリューション、経済的価値、高い信頼性、アプリケーションの専門知識を提供します

タイムラインの履歴
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お客様の成功事例

インフィニオンGaNの幅広い顧客層の例

その他のドキュメント

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FAQ

FAQ

高効率化と高速スイッチング化を実現します。

双方向スイッチングをサポートします。

スイッチング損失は極めて低いです。

GaNテクノロジーは、より高い効率、コンパクトな設計、より高速なスイッチング速度を可能にすることで、パワーエレクトロニクスに革命をもたらしています。広いバンドギャップ (3.4 eV) と高い電子移動度を備えたGaNは、従来のシリコンベースのパワーデバイスよりも優れた性能を発揮します。これにより、より高いスイッチング周波数が可能になり、受動部品のサイズが縮小され、より小型で電力密度の高いソリューションが実現します。データ センター、電気自動車 (EV)、再生可能エネルギー システムなどのアプリケーションでは、GaNにより電力損失が大幅に削減され、熱性能が向上し、全体的なエネルギー効率が向上します。製造技術の向上に伴い、GaNの採用が拡大し、次世代の電力アプリケーションにおけるイノベーションがさらに促進されると予想されます。

GaNには数多くの利点がありますが、その広範な導入には次のような課題が伴います。

  • 製造の複雑さ: GaNには特殊な製造技術が必要
  • コスト: GaNデバイスは、従来のシリコン部品よりも初期段階では高価
  • 既存システムとの統合:シリコンからGaNへの移行には新しい設計アプローチが必要
  • 信頼性の懸念: 長期的な耐久性と故障モードについてはさらなる研究が必要

インフィニオンのアプローチ:

  • イノベーションとコスト削減を推進する専用GaNビジネスライン
  • 熱管理と信頼性を向上させる高度なパッケージング ソリューション
  • 業界リーダーとの連携により、消費者、自動車、産業市場への導入を加速
  • GaNのコスト競争力を高めるための大規模製造への投資

高速スイッチング過渡および負ゲートバイアス用のチャージポンプとして機能します。

デバイスと入力フィルタリング コンデンサを同じ層に配置します。

CoolGaN™ HEMTレイアウトでゲート ループ インダクタンスを最小限に抑え、スイッチング性能を最適化するには、次の推奨事項に従ってください。

  • ゲートドライバをGaNデバイスの近くに配置して寄生インダクタンスを低減
  • 低インダクタンスのPCBレイアウトを使用し、リターンパスをコンポーネント層のすぐ下の層に配置
  • ドライバとGaNトランジスタ間のトレース長を最小化
  • ケルビン接続を使用した正確なゲート制御
  • GaNトランジスタを並列接続する場合は、インダクタンスの不一致を避けるために対称レイアウトを採用

これらの手法に従うことで、設計者はスイッチングの高速化、損失の低減、システム効率の向上を実現できます。