Innowacje technologiczne torujące drogę do gwałtownego wzrostu popularności GaN w półprzewodnikach mocy

Branża elektroniki mocy przechodzi znaczącą transformację, napędzaną rosnącą popularnością rozwiązań zasilających opartych na azotku galu (GaN). Infineon Technologies, działający w obszarze półprzewodników mocy i IoT, opublikował wydanie GaN Insights 2026, zawierające informacje na temat technologii GaN, jej zastosowań i perspektyw na przyszłość.

– GaN stał się rzeczywistością rynkową, która zyskała popularność w różnych branżach. Podejście Infineon, oparte na produktach i systemach, w połączeniu z wiedzą specjalistyczną w zakresie produkcji i szeroką ofertą produktów GaN, pozwala nam dostarczać klientom niezbędne rozwiązania – powiedział Johannes Schoiswohl, dyrektor działu GaN Systems Business Line w Infineon.

Wartość rynku GaN osiągnie wartość 3 mln USD w 2030 roku

Według analityków rynek półprzewodników mocy GaN ma osiągnąć wartość prawie 3 mld USD do 2030 r., co oznacza wzrost o 400% w porównaniu z rynkiem w 2025 r. [1]. Napędzany jest przez znaczne zwiększenie produkcji, które rozpoczęło się w 2025 r., poszerzając zastosowanie GaN w wielu branżach. W latach 2025–2030 rynek ten będzie rósł w tempie 44% (CAGR), a prognozowane przychody w 2026 r. wyniosą 920 mln USD, co stanowi wzrost o 58% w porównaniu z 2025 r. [3].

Postępy w zakresie innowacji produktów GaN

Oczekuje się, że w 2026 r. projektanci odkryją nowe zastosowania dwukierunkowych przełączników GaN (BDS) poza falownikami słonecznymi i ładowarkami pokładowymi pojazdów elektrycznych. Wysokonapięciowe dwukierunkowe przełączniki GaN firmy Infineon charakteryzują się rewolucyjną konstrukcją wspólnego drenu z podwójną strukturą bramki, wykorzystującą sprawdzoną technologię tranzystora z wtryskiem bramki (GIT). Ta unikalna architektura umożliwia wykorzystanie tego samego obszaru dryfu do blokowania napięć w obu kierunkach, co skutkuje znacznym zmniejszeniem rozmiaru matrycy w porównaniu z konwencjonalnymi układami back-to-back. Na przykład, dzięki wykorzystaniu przełączników CoolGaN™ BDS firmy Infineon, które działają z częstotliwością do 1 MHz, mikroinwertery słoneczne dostarczają o 40% więcej mocy w inwerterach tej samej wielkości, jednocześnie obniżając koszty systemu.

Technologia GaN w nowych zastosowaniach

GaN rozszerza się na różne branże, w tym centra danych AI, robotykę, pojazdy elektryczne, energię odnawialną oraz nowe dziedziny, takie jak cyfrowe rozwiązania dla służby zdrowia i informatyka kwantowa. Na rynku centrów danych zasilacze oparte na GaN o nowych topologiach osiągają wyższą niż kiedykolwiek wydajność i gęstość mocy, zmniejszając straty mocy nawet o 30% i umożliwiając wdrożenie bardziej wydajnych i kompaktowych architektur centrów danych. Napędy silnikowe oparte na GaN stosowane w robotach humanoidalnych mogą być o 40% mniejsze i zwiększać precyzję sterowania ruchem.

Infineon i GaN

Infineon Technologies znany jest z rozwiązań w zakresie krzemu (Si), węglika krzemu (SiC) i GaN. Produkuje płytki GaN o średnicy 300 mm, stosowane w wielu rozwiązaniach, takich jak:

• Nowa generacja produktów CoolGaN Transistor 650 V G5 ze współczynnikiem jakości będącym iloczynem strat przewodzenia i strat przełączania.
• CoolGaN Transistor MV G5 z monolitycznie zintegrowaną diodą Schottky’ego. Niższe o 15% straty i >10% niższa temperatura urządzenia pozwala na zmniejszenie rozmiarów i kosztów.
• CoolGaN Automotive 100 V spełniający rygorystyczne wymagania normy AEC-Q101, w zastosowaniach z systemów 12 V na 48 V w najnowszych generacjach konstrukcji samochodów.

Szeroka gama ponad 50 produktów GaN, oferujących zarówno rozwiązania dyskretne, jak i wysoce zintegrowane, o napięciach od 40 V do 700 V, przeznaczona jest do zastosowań konsumenckich, przemysłowych i motoryzacyjnych.

[1] Yole Group: Raport Power GaN 2025
[2] TrendForce: Analiza globalnego rynku urządzeń zasilających GaN w 2025 r.
[3] Yole Group: Raport Power GaN 2025