以开发更快速开关特性、更小型及兼具成本效益之＂增强型氮化镓场效应晶体管＂(eGaN® FET) 而闻名的宜普电源转换公司 (EPC)，又怎么看待氮化镓 (GaN) 和碳化硅 (SiC) 的关系？EPC 首席执行长及共同创办人 Alexander Lidow 博士断言，两者市场几乎很少重迭——氮化镓技术和组件将主导 650V 以下应用，而碳化硅将主导 900V 以上。至于 650～900V 之间的市场则会由氮化镓、碳化硅及绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 分食。值得留意的是，氮化镓组件采用横向结构，因此所有电气端子 (包括：栅极、汲极和源极) 都位于同一表面上，好处多多。
照片人物：EPC 首席执行长及共同创办人 Alexander Lidow 博士
氮化镓的独特：易于整合成为功率级 IC 且应用广泛
首先，是工程师更易于将多个氮化镓功率组件、模拟和数字功能整合在一起；例如，EPC2152 单片式功率级半桥拓扑，就包含两个功率场效应晶体管 (FET)，并集成了驱动器、电平移位元、自举电路、保护电路和逻辑电路。这是碳化硅组件不可能企及的。其次，氮化镓组件的核心市场主要是面向基于 650V 或具有更低阻断电压能力的功率组件应用，市场种类很广泛，而最大的应用市场包括计算机和车载的 DC/DC 电源转换、AC 适配器、计算机应用的 AC/DC 转换器、光达 (LiDAR)、太阳能应用、无线电源传输、马达驱动器、小型医疗用设备和卫星系统。
图1：EPC 推出功率级集成电路——EPC2152
资料来源：EPC 提供
相对来说，碳化硅组件更专注于工业应用，例如：大功率运动控制、牵引驱动器和高压 AC/DC 转换器等。Lidow 认为在未来几年内，氮化镓技术和组件的发展和增长将比碳化硅技术和组件更快速，这是因为氮化镓组件可支持的各种应用增长速度更快，且这些应用的设计周期更短。此外，氮化镓技术是光达系统背后的一项核心技术，分众市场遍及自驾车、卡车、机器人和无人机；氮化镓组件更是汽车 DC/DC 转换器的优选，尤其是用于处理自动驾驶功能的相关密集图形系统。随着自驾车和电动汽车越来越普及，氮化镓日后爆发力可期。
eGaN FET 踩线硅基功率 MOSFET，惟氮化镓 IC 设计难度高
身为氮化镓先进的 Lidow 博士，介绍氮化镓技术将以两种方式快速发展：一是氮化镓组件的尺寸越来越小型化，在相同的功率处理能力下，氮化镓组件已比 MOSFET 组件缩减 5～15 倍，但氮化镓组件理论上最大性能，比它目前已实现的大 300 倍！二是氮化镓组件易于整合，所以有越来越多的氮化镓基功率 IC (集成电路) 出现：Navitas 公司和 EPC 公司都是凭借最新氮化镓 IC 而囊括广泛的市场渗透率——Navitas 专注于小型 AC 适配器市场，EPC 则专注于高密度 DC/DC 转换器和马达驱动器。Lidow 亦分别就氮化镓 IC 设计及制造做出点评。
图2：EPC 应用于飞时测距 (ToF) 的演示板——EPC9144
资料来源：EPC 提供
Lidow 指出，由于集成电路的技术比离散式晶体管更显复杂，且氮化镓技术仍不如硅技术般成熟，可整合的组件较少 (例如：电容器、电阻器、P 通道晶体管等)，IC 设计人员必须比硅组件模拟设计具备更多关于氮化镓组件的知识，且能依靠的自动化工具更少。所幸，氮化镓组件可在硅晶圆厂中同时与硅晶圆进行生产，故 IC 制造工艺的挑战不大；这些成熟的代工厂已坐拥制造高效、低成本氮化镓 IC 所需的工具和条件。最后，Lidow 总结 EPC 氮化镓产品的差异化与竞争优势：
专注于最高功率密度、400V 以下的芯片级组件市场，且生产各种氮化镓 IC 已逾六年以上；
相较于硅基功率 MOSFET 组件，EPC 公司的氮化镓场效应晶体管 (eGaN FET) 体积更小、开关更快、组件更可靠稳固，且价格已逼近硅基功率 MOSFET 组件。
Lidow 说明，MOSFET 组件的性能已达理论极限，成为按价格出售的通用产品；反观当前组件性能已是硅组件数倍的氮化镓，每天都还在进步中。随着新应用青睐并采用更卓越的氮化镓技术，MOSFET 组件的增长已呈现放缓态势。
图3：集成电路的技术迥异于离散式晶体管，设计难度更高，而 EPC 的 GaN IC 处于业界领先地位
资料来源：EPC 提供
