Genom att utgå från en wafer av galliumnitrid, istället för som brukligt av kisel, går det att skapa galliumnitridkomponenter där strömmen i vertikal led, från toppen till botten, och inte som brukligt längs ytan. Det öppnar för högre strömmar och kompaktare komponenter. Amerikanska Onsemi säger sig vara nära att lansera kommersiella produkter för 700 V respektive 1200 V.
I december 2024 köpte Onsemi kunnandet och en fabrik utanför New York av NexGen Power Systems, som utvecklat tekniken men gått i konkurs.
I affären ingick dessutom över 130 patent på allt från själva processen och komponenterna till arkitekturen och tillverkningen.
Pressmeddelandet ger inga data annat än att de två första komponenterna är specificerade för 700 V respektive 1200 V och att utvalda kunder fått provexemplar.
– Det här är en tekniklansering, den är ännu inte i volymproduktion, så vi kommer att offentliggöra fler tekniska detaljer när det närmar sig produktion, skriver Krystal Heaton på Onsemi i ett e-postmeddelande till Elektroniktidningen.
De GaN-transistorer som används i bland annat mobil- och datorladdare tillverkas i laterala process, strömmen flyter längs med ytan av chippet. Det beror på att tillverkningsprocessen utgår från en wafer av kisel som – förenklat beskrivet – beläggs med ett tunt skikt av galliumnitrid. Ofta under 10 µm. Det är på detta skikt som komponenterna sedan byggs upp.
Tekniken är på väg mot 300 mm-skivor kan i princip bli lika billig som en ren kiselprocess men har begränsningar i form av defekter som uppstår i missanpassningar i kristallstrukturen mellan kislet och galliumnitriden vilket bland annat begränsat effekten de kan leverera.
Om man istället utgår från en wafer av galliumnitrid kan det aktiva skiktet göras tjockare. Då kan strömmen gå rakt igenom chipet (vertikalt), från kontakt till kontakt, vilket möjliggör högre spänningar, högre strömmar och kompaktare konstruktion än en lateral lösning.
En nackdel är att tekniken är betydligt dyrare och att det saknas alternativa leverantörer.