Technologia vGaN firmy Onsemi to przełomowa technologia półprzewodników mocy, która wyznacza nowy standard wydajności, gęstości mocy i wytrzymałości w erze sztucznej inteligencji i elektryfikacji. Opracowany i wyprodukowany w fabryce Onsemi w Syracuse w stanie Nowy Jork, Onsemi posiada ponad 130 globalnych patentów obejmujących szereg fundamentalnych innowacji procesowych, projektowych, produkcyjnych i systemowych dla pionowej technologii GaN.

„W miarę jak elektryfikacja i sztuczna inteligencja zmieniają oblicze przemysłu, efektywność stała się nowym punktem odniesienia, definiującym miarę postępu. Dodanie pionowej technologii GaN do naszego portfolio energetycznego daje naszym klientom najlepszy zestaw narzędzi do zapewnienia niezrównanej wydajności”. Dinesh Ramanathan, Starszy Wiceprezes ds. Strategii Korporacyjnej w Onsemi.

Dlaczego to ma znaczenie? 

Wchodzimy w okres w którym energia stanowi decydujące ograniczenie postępu technologicznego. Od pojazdów elektrycznych i energii odnawialnej po centra danych AI, które zużywają obecnie więcej energii niż niektóre miasta, zapotrzebowanie na energię elektryczną rośnie szybciej niż nasze możliwości jej efektywnego wytwarzania i dostarczania. Każdy zaoszczędzony wat się liczy.

Technologia vGaN firmy onsemi została zaprojektowana do obsługi wysokich napięć w monolitycznej matrycy – 1200 V i więcej – przesyłając wysokie prądy z wysoką częstotliwością i zapewniając doskonałą wydajność. Zaawansowane systemy zasilania zbudowane z wykorzystaniem tej technologii mogą zmniejszyć straty o prawie 50%, a dzięki pracy z wyższymi częstotliwościami mogą również zmniejszyć rozmiar, w tym elementy pasywne, takie jak kondensatory i cewki indukcyjne, o podobną wartość. W porównaniu z komercyjnie dostępnymi urządzeniami GaN, urządzenia vGaN są około trzy razy mniejsze. Dzięki temu idealnie nadają się do krytycznych zastosowań o dużej mocy, w których gęstość mocy, wydajność termiczna i niezawodność są najważniejsze, w tym:

Centra danych AI: Zmniejszona liczba komponentów, zwiększona gęstość mocy dla przetwornic DC-DC 800 V dla systemów obliczeniowych AI, co znacznie obniża koszt na szafę serwerową

Pojazdy elektryczne: Mniejsze, lżejsze i bardziej wydajne falowniki, zwiększające zasięg pojazdów elektrycznych

Infrastruktura ładowania: Szybsze, mniejsze i bardziej wytrzymałe ładowarki

Energia odnawialna: Obsługa wyższego napięcia, mniejsze straty energii dla falowników słonecznych i wiatrowych

Systemy magazynowania energii (ESS): Szybkie, wydajne, dwukierunkowe zasilanie o wysokiej gęstości dla przetwornic akumulatorowych i mikrosieci

Automatyka przemysłowa: Mniejsze, chłodniejsze, bardziej wydajne napędy silników i robotyka

Przemysł lotniczy, obronny i bezpieczeństwa: Wyższa wydajność, zwiększona wytrzymałość i bardziej kompaktowe konstrukcje

Jak to działa?

Większość dostępnych na rynku urządzeń GaN jest zbudowana na podłożu innym niż GaN, przeważnie krzemowym, lub szafirowym. W przypadku urządzeń o bardzo wysokim napięciu, vGaN firmy onsemi wykorzystuje technologię GaN-on-GaN, która umożliwia pionowy przepływ prądu przez układ, a nie po jego powierzchni. Taka konstrukcja zapewnia wyższą gęstość mocy, większą stabilność termiczną i solidną wydajność w ekstremalnych warunkach. Dzięki tym zaletom vGaN przewyższa zarówno układy GaN-on-silicon, jak i GaN-on-saphire, zapewniając wyższe napięcie, wyższą częstotliwość przełączania, doskonałą niezawodność i zwiększoną wytrzymałość. Umożliwia to rozwój mniejszych, lżejszych i bardziej wydajnych systemów zasilania o zmniejszonych wymaganiach dotyczących chłodzenia i niższym całkowitym koszcie systemu. 

Główne korzyści obejmują:

Wyższą gęstość mocy: Pionowe układy GaN mogą obsługiwać wyższe napięcia i większe prądy przy mniejszych wymiarach.

Większą wydajność: Zmniejszają straty energii podczas konwersji mocy, redukując emisję ciepła i obniżając koszty chłodzenia.

Kompaktowe systemy: Wyższa częstotliwość przełączania zmniejsza rozmiar elementów pasywnych, takich jak kondensatory i cewki indukcyjne.

Źródło: onsemi Unveils Vertical GaN Semiconductors: A Breakthrough for AI and Electrification, Onsemi

Zapraszamy na TEK.day Wrocław, 19 marca 2026. Zapisz się tutaj!