器件模式

功率GaN FET目前有兩種主流方向，包括增強型E-Mode和耗盡型D-Mode。其中增強型GaN FET是單芯片常關(guān)器件，而耗盡型GaN FET是雙芯片常關(guān)器件（共源共柵Cascode結(jié)構(gòu)）。

E-Mode的GaN器件在沒有施加門極電壓時，器件處于關(guān)斷狀態(tài)，需要施加正向門極電壓來打開器件。這種器件具有較好的開關(guān)特性，適用于高頻率、高效率的應(yīng)用，例如DC-DC變換器、LED驅(qū)動器等。不過E-Mode GaN器件的柵極可能存在穩(wěn)定性和漏電流的問題，可能會影響器件的可靠性和性能。
Mode的GaN器件在沒有施加門極電壓時，器件處于導通狀態(tài)，需要施加負向門極電壓來關(guān)閉器件。這種器件具有較好的線性特性和較低的開關(guān)損耗，適用于一些需要高精度控制和低噪聲的應(yīng)用，比如音頻放大器、射頻功率放大器等。而由于D-Mode GaN器件采用了Cascode結(jié)構(gòu)，可靠性更高，在高功率、高電壓、大電流應(yīng)用中，這種器件適用性更高，比如在電動汽車、工業(yè)等應(yīng)用上。但另一方面D-Mode的封裝復雜度會增加，開關(guān)頻率也因此受到限制。

從主要的玩家來看，英飛凌（以及剛收購的GaN Systems）、EPC、英諾賽科、納微半導體、松下、量芯微等主要是走E-Mode路線；而Transphorm、PI、TI、安世、鎵未來、華潤微（潤新微）等主要走D-Mode路線。

外延襯底材料

因為GaN襯底制備難度大，價格高昂，因此目前GaN一般都是在異質(zhì)襯底上進行外延，再在外延片上制作器件。功率GaN器件的襯底主要有SiC、Si、藍寶石這三種，其中GaN on SiC主要在射頻領(lǐng)域用于功率放大器，GaN on Sapphire則主要用于LED領(lǐng)域。

而電源領(lǐng)域的GaN開關(guān)器件主要是Si和藍寶石襯底。在GaN功率開關(guān)產(chǎn)品上，大多數(shù)廠商都是基于Si襯底制造的，這是因為Si襯底價格較低，且能夠與現(xiàn)有硅晶圓產(chǎn)業(yè)鏈很好地兼容。

目前業(yè)內(nèi)大規(guī)模出貨GaN on Sapphire 功率GaN器件的廠商主要是Transphorm，去年Transphorm推出了業(yè)界首款1200 V GaN-on-Sapphire器件仿真模型，這也是業(yè)界唯一一款1200 V GaN-on-Sapphire功率器件。

另外國內(nèi)致能科技也在近期成功在6英寸藍寶石襯底上實現(xiàn)了1700V GaN HEMTs器件，并在IEEE Electron Device Letters期刊發(fā)表相關(guān)研究成果。