日本公司正着手大规模生产用于电动汽车的氮化镓（GaN）功率半导体器件，以增加电动汽车的行驶里程，但高成本仍是一个障碍。
功率损耗更小、效率更高的功率半导体器件被称为下一代产品，氮化镓正在与碳化硅（SiC）竞争电动汽车功率半导体器件的应用。
氮化镓的功率损耗非常低。如果一辆使用标准硅功率半导体器件的电动汽车充电需要90分钟，那么使用碳化硅估计可以缩短到20分钟，而使用氮化镓将来可以缩短到5分钟。
但由于成本相对较低，碳化硅目前在电动汽车下一代功率半导体器件中处于领先地位。
三菱化学集团氮化镓业务开发部门负责人Kenji Fujito说：“氮化镓能否得到广泛应用，关键在于电动汽车是否采用它。”为此，需要开发大直径基板。
氮化镓半导体器件是通过在基板上生长氮化镓晶体制成的。较大的基板可以制造更多的器件，从而降低生产成本。
住友化学已经为直径为50mm和100mm的氮化镓基板建立了量产系统。该公司最早将于今年开始测试150mm基板（据说这是汽车所需的最小尺寸），目标是在2028财年实现量产。
三菱化学已经开始测试100mm基板，并计划在2025年开始测试150mm基板。该公司希望通过在大型工厂大量生产来提高生产率。该公司的目标是在2030财年实现约100亿日元（6700万美元）的功率半导体销售额。
GaN-on-GaN器件的基底材料是氮化镓，具有垂直电流流动的特点。它们可以处理更大的电流，但存在基板难以做大、成本高昂等问题。
日本公司正努力率先开发出垂直结构的氮化镓功率半导体器件。
丰田汽车供应商丰田合成正致力于从晶种到基板和设备的集成开发。丰田合成计划与三菱化学等公司合作，进行从晶种到基板的大规模生产。
信越化学公司正在努力利用内部开发的方法制造更大的基板，在氮化铝而不是氮化镓制成的基板上生长氮化镓晶体。
一些人认为，氮化镓的其他特性将抵消其高昂的成本。Fujito说：在制造具有相同特性的半导体器件时，氮化镓的生产面积约为碳化硅的三分之一，因此一些客户认为，在基板层面存在三倍的价格差异是可以接受的。“
氮化镓已被用于蓝光LED以及智能手机充电器和其他设备的水平结构功率半导体。根据研究公司Omdia的数据，预计2030年全球氮化镓器件市场规模将超过23亿美元，是2023年的11倍多。（校对/孙乐）
