每种主要的半导体材料在实现大规模应用之前，都经历了相同的演进过程：从最初的开发开始，继而逐步成熟，最终投入应用。硅率先实现了这一过程，随后是砷化镓（GaAs）和硅锗（SiGe），而如今，宽禁带材料也正在经历同样的发展历程。
如今，氮化镓（GaN）正在power 领域迈出这一关键一步。 GaN的独特之处在于，其宽带隙特性与高电子迁移率使其能够比被取代的材料实现更快的开关速度和更高的运行效率，同时在power 几乎没有妥协。这种技术已经开始应用于一些你可能意想不到的领域，比如你桌上的充电器、机器人内部的电机驱动器，以及驱动人工智能服务器的power 。
另一方面，采用的速度并非完全取决于技术成熟度，尤其是在人工智能和电气化领域快速进步使得速度日益受到关注的当下。传统的半导体开发模式——即代工厂先开发平台，随后客户再参与——往往导致工作流程碎片化、反馈延迟以及后期才发现问题。这些低效现象不仅延缓了集成进程、增加了风险，还要求对设备从开发到应用的流程采取不同的方法。
GaN开发的一种短循环方法
为解决这一问题，格罗方德（GlobalFoundries）采取了一种不同的方法：即“短循环开发模型”，该模型将技术开发、设计、验证、可靠性和应用评估整合到一个紧密耦合、迭代循环的过程中。这一模型在一定程度上得益于2024年对塔戈尔科技（Tagore Technology）的收购，它将产品设计专长融入平台开发的核心，使团队能够在开发周期的早期阶段有效地“站在客户的角度思考”。
“随着氮化镓（GaN）从小众应用走向主流应用，速度和信心变得越来越重要Power 研发副总裁阿米塔瓦·达斯（Amitava Das）表示。“我们的短循环开发模式将设计、验证和可靠性整合到一个紧密衔接的循环中，这使我们能够更早地解决挑战，并为客户提供更成熟、可直接投入应用的平台。”
这在实际中具体表现如何？我们的短循环开发模式在开发过程中模拟真实世界的使用场景和压力条件，以便尽早发现并解决不足之处。这样一来，当客户采用该技术时，他们就能专注于打造差异化优势，而非应对基础性挑战。
弥合晶圆测试与实际性能之间的差距
这种方法体现在开发的多个维度上。例如，虽然传统的晶圆级测试侧重于基本器件参数，但在实际应用中，器件会面临软开关和硬开关等复杂工况。通过将这些应用级应力因素引入晶圆级测试，反馈循环得以显著缩短，从而无需等待完整的封装周期，即可实现更快速的学习和迭代。
这种综合方法也有助于解决氮化镓（GaN）在可靠性方面面临的最重要发展挑战之一。
通过集成开发提升氮化镓的可靠性
氮化镓（GaN）面临着范围更广且标准化程度较低的可靠性挑战。在此背景下，集成开发的优势便显而易见。拥有产品级经验的内部团队不仅能够根据既定标准对器件进行认证，还能针对特定技术问题开发有针对性的方法，从而在行业共识仍在形成中的领域加速技术融合。
将现实世界中的行为融入设备建模
器件建模也更能反映实际性能。通过构建和封装类似产品的实现方案，工程师可以在真实的运行条件下评估器件，并在开发初期就识别出寄生效应、布局引起的波动以及其他影响。
氮化镓的发展之路
需要特别指出的是，该模式并非旨在取代客户在创新中的角色，而是为了减少量产前的工程流片次数。通过内部解决这些根本性的技术和集成挑战，平台能够以更成熟的状态推出，从而使客户能够将精力集中在差异化的系统和应用设计上。
随着氮化镓（GaN）的应用日益广泛，其成功不仅取决于材料本身，还取决于其背后的开发模式。在开发流程的早期阶段就将设计、验证和应用整合起来，能让团队以更快的速度和更大的信心，更高效地将新技术投入生产。
