現在的充電器與幾年前的充電器相比，體積上大幅縮減，而充電速度卻實現了十幾倍的飛躍式提升。這其中究竟隱藏著怎樣的奧秘呢?

隨著晶體管越做越小，芯片的功耗和尺寸持續降低，電子設備也隨之不斷更新換代，這就是大家都熟悉的摩爾定律。

然而，新工藝并非芯片性能提升的唯一路徑，新材料的應用更是一條重要的升級通道，在功率電子相關領域更是如此。

近年來，有一種非常火的材料——氮化鎵，從手機、電腦的快速充電器，到微型光伏逆變器，再到靈活多變的工業機械臂，氮化鎵作為第三代半導體，已在眾多領域與硅基芯片展開了激烈的競爭。

現在，我們一起了解一下氮化鎵。氮化鎵(GaN)是氮和鎵的化合物，其材料結構和纖鋅礦相近，硬度頗高，通常呈現黃色粉末狀，遇水會發生化學反應，且不可燃燒。它與碳化硅(SiC)、金剛石等半導體材料一起，被譽為繼第一代鍺(Ge)、硅(Si)半導體材料及第二代砷化鎵(GaAs)、磷化銦(InP)半導體材料之后的第三代半導體材料。

氮化鎵具有寬直接帶隙、強原子鍵、高熱導率及良好化學穩定性(幾乎不會被任何酸腐蝕)等特性，耐高壓性能優異，抗輻照能力強勁，在光電子、高溫大功率器件以及高頻微波器件應用領域擁有極為廣闊的發展前景。

用氮化鎵制成的晶體管，簡稱為 GaN FET 或者 GaN HEMT。現在氮化鎵的制備工藝遠不及硅成熟。硅片襯底現已實現 12 寸量產規模，而氮化鎵襯底頂多只能做到 6 寸，成本特別高，晶體缺陷也較多，所以許多氮化鎵器件都是在硅片襯底上制造而成的。

氮化鎵的應用范圍極為廣泛，當前在 PD 快充、5G 電源、功率開關以及服務器等諸多領域均有著廣泛的運用。

氮化鎵在充電器領域的應用時間并不長。2014 年，納微科技創立不久后便推出了全球首款氮化鎵 IC 的原型 DEMO。2018 年，ANKER 安克充電器率先采用氮化鎵材料，此后眾多廠商紛紛效仿，氮化鎵材料逐步取代傳統的硅基材料，如今氮化鎵充電器已隨處可見。相較于硅基充電器，氮化鎵充電器體積小、重量輕、高耐壓、高效率、高頻率、發熱少，且性能穩定。

氮化鎵(GaN)非常適合應用于 5G 電源領域。隨著 5G 技術的不斷發展，5G 網絡設施對電源轉換技術的需求與氮化鎵的技術優勢幾乎完美契合。例如，在 5G 基站中，功率放大器能耗巨大且散熱問題突出， 5G 網絡又對射頻信號的頻率、能效、帶寬以及線性度提出了更高要求，而無線充電技術也在不斷革新，氮化鎵材料所制的功率器件能夠很好地滿足這些需求。

據相關研究機構預測，到 2027 年氮化鎵功率器件的市場規模有望攀升至 20 億美元。作為第三代半導體材料，其技術研發與應用拓展正處于蓬勃發展的階段。每一次新材料的誕生與應用都會給行業帶來巨大的變革與沖擊，精準把握新材料的應用，無論是對各行各業的發展，還是對國家的整體發展進程而言，均有著極為關鍵的意義。

芯干線科技作為國內碳化硅和氮化鎵功率器件的領跑者，GaN產品已穩居國內領先水平。憑借公司自有的GaN芯片設計專利和先進的封裝工藝，氮化鎵產品已成功通過了汽車級1000小時可靠性測試，在性能上與國際龍頭企業產品比肩齊驅。今年4月，芯干線科技成功進入全球一線Ai算力服務器供應商白名單，并助力多家上市公司開發成功GAN電源產品。產品覆蓋100W到11KW 功率段，能夠廣泛適用于消費類、工業自動化、能源電力與車載電源等多行業應用，充分滿足多樣化的行業應用需求。

關于芯干線科技

芯干線科技是一家由功率半導體資深海歸博士、電源行業市場精英和一群有創業夢想的年輕專業人士所創建的寬禁帶功率器件原廠。2022年被評為規模以上企業，2023年國家級科技型中小企業、國家級高新技術企業，通過了ISO9001生產質量管理體系認證。在2024年通過了IATF16949汽車級零部件生產質量管理體系認證。

公司自成立以來，深耕于功率半導體Si MOS & IGBT、GaN HEMT、SiC MOS & SBD、IGBT 和 SiC Module等功率器件及模塊的研發和銷售。產品被廣泛應用于消費、光伏、儲能、汽車、Ai服務器、工業自動化等能源電力轉換與應用領域。