Dilder Chowdhury在半導(dǎo)體領(lǐng)域工作超過(guò)24年，開始他在Nexperia的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，然后轉(zhuǎn)向市場(chǎng)營(yíng)銷，并擔(dān)任Power GaN技術(shù)的架構(gòu)師。他目前的職位是Power GaN 技術(shù)戰(zhàn)略營(yíng)銷總監(jiān)。

　　他的工作涵蓋了從器件物理到封裝和最終產(chǎn)品的方方面面，Nexperia研究并結(jié)合了材料、封裝、產(chǎn)品和模塊的所有價(jià)值。

　　Nexperia是GaN的開拓者，不僅在產(chǎn)品方面，而且在生產(chǎn)方面也是如此。你能告訴我們?cè)趺醋龅降膯幔?/p>

　　Dilder Chowdhury：我們的生產(chǎn)首先要確?？煽啃?；我們是一家專注汽車市場(chǎng)的公司，因此無(wú)論我們引進(jìn)什么新技術(shù)，我們都需要保持最高水平的質(zhì)量，絕不妥協(xié)。我們是一家成熟的半導(dǎo)體公司，每年銷售超過(guò)900億個(gè)半導(dǎo)體器件，并有優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的記錄。功率GaN技術(shù)與我們的Si技術(shù)相比是新的，所以會(huì)有許多挑戰(zhàn)：從材料，晶圓廠加工和批量生產(chǎn)。我們將在創(chuàng)新和生產(chǎn)過(guò)程的每個(gè)階段使用我們的內(nèi)部質(zhì)量流程保持相同的質(zhì)量和穩(wěn)定性。我們推出了第一款A(yù)EC-101級(jí)質(zhì)量的產(chǎn)品，并帶來(lái)了我們的內(nèi)部SMD封裝CCPAK（銅線夾封裝技術(shù)），以保持對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的完全控制，以實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。我們正在將產(chǎn)品引入工業(yè)、數(shù)據(jù)中心和電信基礎(chǔ)設(shè)施，然后是擁有內(nèi)部前端和后端運(yùn)營(yíng)的汽車部門。我們的產(chǎn)能計(jì)劃已準(zhǔn)備就緒，可以批量生產(chǎn)。

　　有沒(méi)有什么天花板？

　　Dilder Chowdhury：我不這么認(rèn)為。雖然硅可能接近極限，但還有其他技術(shù)（GaN、SiC）正在進(jìn)一步改進(jìn)。這就是為什么，在某種意義上，我們看到硅正在達(dá)到一個(gè)極限，并導(dǎo)致我們轉(zhuǎn)向GaN。在高壓硅中，幾乎沒(méi)有改進(jìn)的余地。早期的電動(dòng)汽車系統(tǒng)主要是以硅為基礎(chǔ)的，但我們正在嘗試引入氮化鎵，它能提供硅永遠(yuǎn)無(wú)法達(dá)到的額外性能，比如讓車跑得更久。

　　為什么可以跑更久？

　　Dilder Chowdhury：你得先看看開關(guān)損耗，考慮到在每個(gè)開關(guān)周期中的電流-電壓交換，你得到了變換損耗，你在轉(zhuǎn)換過(guò)程中有干擾，也會(huì)有損耗。如果你能創(chuàng)造一種情況，電壓降到零，電流上升到最大，并且有最小的死區(qū)時(shí)間，那么你的開關(guān)損耗接近于零。因此，您的效率最大化，您的電池壽命最長(zhǎng)，這就是GaN的原因。功率GaN可以顯著降低開關(guān)損耗，因此電池使用時(shí)間更長(zhǎng)。

　　那GaN如何戰(zhàn)勝Si呢？

　　Dilder Chowdhury：考慮一下從電池到驅(qū)動(dòng)車輪的馬達(dá)的能量轉(zhuǎn)換，在這里你把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，所以馬達(dá)本身的效率很重要。如果你排除了電池，只需看看從電池到電機(jī)的路徑，這都是電子產(chǎn)品。在這里我們可以獲得真正的收益。目前，這種轉(zhuǎn)移的效率在92%左右。如果你有一個(gè)100千瓦的電機(jī)，92%的效率意味著8千瓦的熱量是通過(guò)熱損失產(chǎn)生的。相當(dāng)于4個(gè)電水壺的功率，所以，你必須冷卻它，這需要額外的昂貴的冷卻方式。但是假設(shè)你可以達(dá)到98%以上的效率。你的損失減少到四分之一，你只有2%的損失，也就是2千瓦的熱量，很可能是簡(jiǎn)單的風(fēng)冷就足夠了。從硅到氮化鎵的轉(zhuǎn)變可以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。你不僅可以減少損失，還可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)，而且整個(gè)系統(tǒng)的尺寸變得更小、更輕，以及其他很多間接好處。

　　為什么沒(méi)有早點(diǎn)發(fā)生？

　　Dilder Chowdhury：GaN直到最近才商業(yè)化，但在過(guò)去的30年里，這項(xiàng)研究從未停止。在射頻，例如4G和5G基站中，已經(jīng)開始使用了GaN。但是在電力領(lǐng)域，由于成本的原因，GaN并不被接受。如果成本有所增加，他們可以容忍一點(diǎn)點(diǎn)的電力損失，這個(gè)損失是可以接受的。所以，它必須是商業(yè)上可行的，同時(shí)也要符合目的，我們正在努力。GaN-on-Si是一個(gè)更好的可行的低成本路線。

　　GaN現(xiàn)在都在哪里？

　　Dilder Chowdhury：這是一項(xiàng)突破性的技術(shù)，已經(jīng)超過(guò)了早期采用者，所以現(xiàn)在我們處于上升期，預(yù)計(jì)最初的數(shù)量將來(lái)自高性能的應(yīng)用。在生產(chǎn)方面，雖然制造GaN的內(nèi)部工藝不同，但我們使用的生產(chǎn)系統(tǒng)與我們對(duì)硅的知識(shí)已經(jīng)幾乎相同。當(dāng)然，GaN晶圓和硅晶圓是不同的，這意味著它們?cè)诳蛻舴矫娴氖褂靡矔?huì)有所不同。我們希望調(diào)整大部分流程并使之有效，這是令人難以置信的回報(bào)，因?yàn)檫@需要整個(gè)團(tuán)隊(duì)的每一點(diǎn)知識(shí)和理解，而且一定是可以實(shí)現(xiàn)的。

　　Nexperia的GaN產(chǎn)品的表現(xiàn)如何？

　　Dilder Chowdhury：我們?cè)贕aN領(lǐng)域工作了一段時(shí)間。我們每年有1.7萬(wàn)個(gè)產(chǎn)品組合，銷售量約900億個(gè)產(chǎn)品，但到目前為止，其中只有一個(gè)是GaN。這是一項(xiàng)顛覆性的技術(shù)，我們正在利用研究和證據(jù)來(lái)打破人們對(duì)它的擔(dān)憂。Nexperia的主要關(guān)注是車輛電氣化，減少二氧化碳排放，減少損失，所有這些都是為了一個(gè)更綠色的未來(lái)。在電動(dòng)汽車?yán)?，你需要一個(gè)車載充電器，一個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換器，因?yàn)槟汶姵赜?2V/48V/400V等各種規(guī)格，所以每一個(gè)部分都必須有一個(gè)轉(zhuǎn)換器，此外包括USB、逆變器，等等子系統(tǒng)都需要能夠相互工作。這些都需要高效的轉(zhuǎn)換，所以我們的計(jì)劃是將這些電源轉(zhuǎn)換器件都更換成GaN。

　　下一步是什么？

　　Dilder Chowdhury：當(dāng)GaN出現(xiàn)時(shí)，你可以在更高的頻率下運(yùn)行，這意味著你的磁性更小，同時(shí)損耗也更小，你的適配器更小，產(chǎn)品更輕，效率更高。電源轉(zhuǎn)換器，從電池到車輪，可能需要幾年時(shí)間，因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在正在研究一個(gè)評(píng)估版本，在這一領(lǐng)域，我們的理論已經(jīng)過(guò)時(shí)了，作為先驅(qū)者，我們要探索一個(gè)新的領(lǐng)域。

　　如今，有很多公司將目光投向其他領(lǐng)域，比如碳化硅，它比GaN更成熟。但我們正在努力加速超越碳化硅。這三種技術(shù)未來(lái)將共存，因?yàn)榘雽?dǎo)體歷史證明人們?nèi)匀皇褂门f技術(shù)。但是，作為新視野，它可以完成各種無(wú)法實(shí)現(xiàn)的技術(shù)。