KnowMade 宣布其月度氮化鎵（GaN）研究、技術與專利格局監(jiān)測迎來最新更新。最新科研突破、專利活動與產業(yè)動態(tài)表明，GaN 正在計算、通信、能源和國防等應用領域發(fā)展成為具有戰(zhàn)略意義的半導體平臺。

全球氮化鎵（GaN）生態(tài)系統持續(xù)升溫，相關技術正進一步融入主流半導體路線圖。KnowMade 最新追蹤的月度研發(fā)活動顯示，GaN 產業(yè)正快速突破其過去主要應用于 LED 和射頻功率器件的定位，向更廣泛的應用場景延伸，覆蓋 AI 數據中心、光互連、先進顯示、高壓電力轉換以及下一代通信系統等領域。

當月，全球 GaN 領域新增科學出版物超過 327 篇，新增專利公開 362 件，顯示出學術研究與產業(yè)競爭均在持續(xù)升溫。其中，電子應用仍是最活躍的方向，貢獻了 162 篇科學論文和 238件專利；光電子領域同樣保持高度活躍，相關科學文章達 80 篇，專利申請達 99 件。

最新進展進一步確認了 GaN 產業(yè)正在經歷一場重要轉變：行業(yè)關注的重點已不再是 GaN 能否在特定細分市場中優(yōu)于傳統硅技術，而是企業(yè)能夠以多快的速度將基于 GaN 的架構實現產業(yè)化和規(guī)模化，并導入 AI 基礎設施、電動出行、先進光子學和國防電子等戰(zhàn)略市場。

光電子：microLED 正從顯示走向更廣泛應用

本月觀察到的最顯著趨勢之一，是 microLED 技術正在從以顯示為核心的器件，轉變?yōu)橹喂庾訉W、AI 通信和新型計算架構的平臺型技術。

近期科學出版物顯示，III 族氮化物光電子正在向可見光光子學、深紫外傳感和神經技術等方向拓展。豐橋技術科學大學、名城大學、獨協醫(yī)科大學和 ALLOS Semiconductors 的研究人員展示了一種柔性 InGaN microLED 皮層腦電平臺，可同時實現神經刺激與記錄。這項工作表明，GaN microLED 正越來越多地被用于生物醫(yī)學接口和下一代神經電子系統的研究。

與此同時，馬克斯·普朗克微結構物理研究所、多倫多大學、Advanced Micro Foundry 和ams OSRAM的合作研究展示了 InGaN 激光二極管在硅光子平臺上的高效混合集成。該成果的重要性不僅體現在光學能上，也在于其與可擴展半導體制造流程的兼容性，而這正是未來量子光子學、生物傳感和 AR/VR 系統等應用落地的關鍵條件。

顯示技術仍然是重要研發(fā)方向。由三星電子、名古屋大學和 Veeco Instruments 等參與的廣泛合作研究，深入探討了紅光 InGaN microLED 的效率機制，為解決全彩 RGB microLED 顯示器集成過程中最關鍵的瓶頸之一提供了重要認識。與此同時，劍橋大學、柏林工業(yè)大學和斯特拉斯克萊德大學在深紫外 LED 方面的研究，則聚焦于缺陷控制策略，以提升 AlGaN 紫外發(fā)射器在滅菌和傳感應用中的效率與壽命。

專利活動也表明，面向可規(guī)?；?microLED 制造的競爭正在加劇。Lumileds、SamsungDisplay、Silanna UV Technologies 和 Jade Bird Display 等公司正圍繞單片 RGB 集成、光學限制、載流子管理和色彩轉換架構等關鍵難題展開布局。這些專利申請背后的共同目標十分明確：在提升光學性能和可擴展性的同時，簡化制造流程，為未來 AR/VR 系統、汽車照明和先進顯示應用奠定基礎。

從產業(yè)層面看，最重要的發(fā)展是 microLED 技術與 AI 基礎設施之間的融合正在加強。CEALeti、MojoVision 和 Avicena 的相關動態(tài)均指向同一戰(zhàn)略方向：以光通信鏈路替代傳統電互連，以支撐未來 AI 計算密度的持續(xù)提升。

隨著 AI 加速器的功耗快速上升，銅互連正接近其物理與熱管理極限。microLED 技術如今被視為 AI 服務器和芯粒架構內部短距光通信的潛在低功耗替代方案。Mojo Vision 持續(xù)推進高密度 microLED 光 I/O 系統，而 Avicena 則推出了首批商用 microLED 光互連評估平臺之一，表明該技術正進一步接近生態(tài)驗證和潛在部署階段。

與此同時，Aledia、Polar Light Technologies 和 Porotech 等公司正集中攻克 microLED 顯示商業(yè)化過程中最關鍵的障礙之一：可規(guī)模化 RGB 集成和高效率紅光發(fā)射。這些問題仍是 AR眼鏡、微顯示器和下一代高端顯示產品走向市場的核心挑戰(zhàn)。

電子應用：GaN 瞄準 AI 電源、高壓系統與射頻集成

GaN 生態(tài)中的電子應用板塊繼續(xù)快速演進。企業(yè)和研究機構正推動 GaN 向更高電壓、更高開關頻率以及更高系統集成度發(fā)展。

近期科學出版物顯示，垂直功率架構、射頻器件和異質結構工程均取得顯著進展。圖爾大學和意法半導體的研究人員改進了用于射頻開關應用的準垂直 GaN p-i-n 二極管；林雪平大學、Hexagem AB、隆德大學和日立能源等機構的合作研究，則展示了可在高溫下穩(wěn)定工作的常關型垂直 GaN FinFET。

多篇論文也凸顯出垂直 GaN 架構正在走向成熟。俄亥俄州立大學和 SixPoint Materials 的研究人員展示了擊穿電壓超過 10 kV 的垂直 GaN-on-GaN PN 二極管，這是面向未來中高壓電力轉換系統的重要里程碑。與此同時，馬來西亞理科大學、早稻田大學和 Power DiamondSystems 的研究人員提出了集成式CAVET-HEMT 架構，將垂直和橫向晶體管概念融合在同一單片結構中。

在材料層面，東芝發(fā)現了 AlGaN-on-Si 結構中此前未被報道的缺陷機制，這些缺陷會顯著影響漏電和制造良率，進一步說明缺陷工程仍是大規(guī)模 GaN-on-Si 制造面臨的關鍵產業(yè)挑戰(zhàn)之一。與此同時，東京理科大學和住友電氣工業(yè)展示了通過濺射外延制備的高密度 ScAlN/GaN異質結構，為未來高性能 HEMT 提供了潛在的低成本路徑。

專利活動進一步表明，GaN 電子產業(yè)正進入一個更加成熟的階段，重點轉向可靠性、靜電控制以及惡劣環(huán)境下的工作能力。英飛凌正在開發(fā)動態(tài)襯底偏置技術，以提升 GaN HEMT 的開關魯棒性和漏電控制能力。Efficient Power Conversion（EPC）則關注增強型 GaN 晶體管的閾值電壓穩(wěn)定性，雷神公司則在開發(fā)面向航空航天和國防電子的抗輻射 GaN 異質結構。

與此同時，住友電氣工業(yè)和威斯康星大學等機構正在探索鐵電輔助 GaN 架構和 ScAlN 異質結構。這類技術未來有望實現兼具射頻放大、存儲行為和可調電子特性的多功能電子器件。

AI 基礎設施已成為 GaN 的主要增長引擎

本月最清晰的主題之一，是 GaN 技術在 AI 基礎設施和先進數據中心架構中的作用正在快速上升。

多項重大產業(yè)動態(tài)表明，AI 正在重塑電力電子的需求。Enphase Energy 發(fā)布了 IQ SolidStateTransformer 平臺，該平臺圍繞分布式 GaN 電力轉換而設計，面向未來 AI 數據中心應用。公司希望以軟件定義的分布式 GaN 模塊，取代傳統集中式供電架構，并直接適配新興的800 VDC 系統。

這一變化背后的產業(yè)意義十分重大。AI 服務器正快速逼近兆瓦級機架功率密度，由此帶來前所未有的供電、熱管理和能效挑戰(zhàn)。GaN 技術正日益被視為少數能夠滿足未來 AI 基礎設施所需開關速度、功率密度和緊湊形態(tài)的半導體平臺之一。

英特爾代工關于超薄 300 mm GaN 芯粒及其集成數字邏輯的發(fā)布，也進一步強化了這一趨勢。英特爾正將 GaN 定位為未來 AI 處理器和先進計算系統芯粒生態(tài)的一部分，而不是孤立的分立器件技術。通過可擴展的 300 mm 制造工藝，將數字控制直接集成到 GaN 器件中，英特爾實際上正在推動 GaN 向高度集成的智能電源架構演進。

與此同時，NexGen Power Systems 持續(xù)將垂直 GaN 推廣為硅和碳化硅之外的長期替代方案，面向超高密度電力轉換應用。其宣傳重點包括多千伏能力、MHz 級開關頻率以及更強的雪崩魯棒性，目標市場涵蓋電動汽車、AI 基礎設施和工業(yè)電氣化等領域。

GaN 市場的快速擴張，也讓供應鏈準備程度和制造可擴展性受到更多關注。韓國外延片供應商 IVWorks 獲得新融資，以推進其專有 reGaN 技術在射頻和 AI 功率半導體應用中的產業(yè)化。這一動態(tài)表明，外延和晶圓工程正成為 GaN 生態(tài)中的戰(zhàn)略資產。與此同時，IDTechEx 預計GaN 技術將在 AI 數據中心、電動汽車和可再生能源系統中實現長期采用，進一步強化了市場對先進 GaN 材料和器件平臺需求顯著增長的預期。

戰(zhàn)略競爭與地緣政治重塑 GaN 格局

隨著 GaN 技術在 AI 基礎設施、汽車電力電子、通信和國防系統中的戰(zhàn)略地位不斷提升，行業(yè)競爭已不再局限于器件性能和制造規(guī)模。知識產權、供應鏈定位和地緣政治取向，正成為塑造GaN 產業(yè)未來格局的重要因素。

英飛凌與中國 GaN 供應商英諾賽科之間不斷升級的專利糾紛，清楚體現了這一變化。美國國際貿易委員會近期的一項裁定進一步加劇了雙方競爭，對英諾賽科部分產品進入美國市場施加了限制。然而，這場爭端的意義遠不止法律結果本身。它揭示出 GaN 正被卷入半導體產業(yè)更廣泛的地緣政治分化之中。英飛凌將該裁定視為重要的知識產權勝利，而英諾賽科則回應稱，相關產品已經重新設計或逐步退出市場，公司仍可繼續(xù)出貨新一代產品。這一情況也說明，GaN 產品迭代速度很快，可能會增加專利限制實際執(zhí)行的復雜性。

更重要的是，這場爭端反映出市場對供應鏈自主性以及許多西方客戶所稱“紅色供應鏈”的擔憂正在加深。在 AI 基礎設施和超大規(guī)模數據中心領域，這類擔憂尤為突出。采購決策越來越多地受到地緣政治風險影響，而不再只取決于技術性能和成本。盡管英諾賽科已成功進入英偉達生態(tài)的部分環(huán)節(jié)，但其大部分活動據稱仍主要集中在面向中國市場的部署，而非全球 AI 基礎設施項目。

與此同時，來自中國 GaN 供應商的競爭壓力也開始重塑更廣泛的產業(yè)格局。激進的定價策略和快速擴張的產能，正在推動亞洲供應鏈出現重大調整。臺積電近期從部分 GaN 代工業(yè)務中后退，加上力積電及其他代工廠的新投資，都顯示全球 GaN 制造生態(tài)正在迅速重組。

這些發(fā)展表明，GaN 已不再只是一個新興半導體技術方向。它正在成為一個戰(zhàn)略性產業(yè)，技術領先、制造控制、知識產權和地緣政治站位之間的聯系正變得愈發(fā)緊密。

關于 GaN 月度技術與專利監(jiān)測

KnowMade 的 GaN 月度技術與專利監(jiān)測持續(xù)跟蹤和分析全球氮化鎵生態(tài)系統中的科學出版物、專利活動和產業(yè)動態(tài)。該通訊尤其適合希望持續(xù)了解最新研究成果、科研合作、研發(fā)與專利活動、新興技術和應用，以及競爭格局的研究人員、工程師和知識產權專業(yè)人士。該監(jiān)測服務覆蓋光電子和電子兩大應用方向，包括 microLED、光子學、射頻器件、電力電子、AI 基礎設施、汽車系統和國防技術等領域。