メーカー 8社
製品 30点

GaNパワーデバイス
メーカー8社【2025年】

GaNパワーデバイスについての概要、用途、原理などをご説明します。また、GaNパワーデバイスのメーカー8社一覧や企業ランキングも掲載しております。GaNパワーデバイス関連企業の2025年2月注目ランキングは1位:ローム株式会社、2位:サンケン電気株式会社、3位:インフィニオンテクノロジーズジャパン株式会社となっています。

GaNパワーデバイスとは？
GaNパワーデバイスのメーカー8社
GaNパワーデバイス30製品
GaNパワーデバイスの価格・相場

GaNパワーデバイスとは

GaNパワーデバイスとは、窒化ガリウム結晶上に形成した次世代半導体パワーデバイスです。

従来のシリコン上に半導体プロセスで作成したパワーデバイスよりも大きい電力を少ない損失で扱えることから、近年非常に注目されています。GaNパワーデバイスはその構造上、信頼性や安全性がシリコン系パワーデバイスに比較すると実用化に向けての課題でした。しかし、近年の化合物半導体関連の技術革新により、このような問題は解決されつつあります。

GaNパワーデバイスでの高効率化によって、排熱機構の簡素化なども可能であり、製品の大幅な小型化や低消費電力化に貢献できます。

GaNパワーデバイスの使用用途

GaNパワーデバイスは、スマートフォンやパソコンの急速充電を可能にする充電器や、携帯電話の基地局用アンプに広く用いられています。シリコン系パワーデバイスよりも大きな電力を扱えるため、その置き換え用途としてパソコンの充電器や基地局向けアンプなどに使用される場合も多いです。

また、太陽光発電システムなどのパワーコンディショナーでは極めて高い変換効率を要求されるため、高効率なGaNパワーデバイスが採用され始めています。さらに、高速スイッチング動作も可能なことから、電源の安定性が要求されるサーバー機器などのスイッチング電源としても使用されています。

GaNパワーデバイスの原理

GaNパワーデバイスの原理は、バンドギャップと呼ばれる半導体物性値がGaNはSiに比較して約3倍と高電界に耐えるデバイスであるため、デバイスの単位面積当たりの動作可能なパワー (電力) 密度を非常に大きく確保できる点にあります。

一般にGaNパワーデバイスは、HEMT構造と呼ばれる高電子移動度トランジスタ回路で構成されます。このHEMT構造は常に電流が流れるノーマリーONの状態であり、ゲートに負電圧を印加することでOFFにします。そのため、なんらかの不具合でゲート電極への負電圧印加ができなくなると、OFFにできず非常に不安定な状態になります。

GaNパワーデバイスは、このような信頼性の問題があり、安定したノーマリーOFFの実現が使いこなしの観点で課題でした。そこで、ゲート電極にノーマリーOFFのSi-MOSFETを組み込むことで、ノーマリーOFFを実現しています。

また、もう一つの課題として、電流コラプスと呼ばれる物理現象が挙げられます。これは高電圧のスイッチングにおいて、ON抵抗が増大し電流集中が発生する現象で、GaN結晶の作製過程の欠陥によるものです。GaNパワーデバイスは、SiやSiCウェハ上にGaN膜を形成させる必要がありますが、結晶薄膜の成膜技術の革新によって、現在は高品質の成膜が可能になっています。

GaNパワーデバイスのその他情報

1. GaNとSiCとの棲み分け

GaNやSiCは、バンドギャップが大きいことに起因してその絶縁破壊強度は大きく、デバイス耐圧を上げることが容易です。そのために大電流、高電圧なアプリケーションに向いています。特にSiCは、デバイスの耐圧面からEV自動車や発電システム等、モーター駆動用途などの大電流用アプリケーションに使用されることが多く、近将来のIGBTの置き換えデバイスとして、非常に期待されています。

一方で、GaNパワーデバイスはSiC程の耐圧は確保困難であるものの、特に高周波特性を示すCut off周波数 (fT) が高く、電子の移動度も大きくとれるために、高速のスイッチング速度や高周波数動作が要求されるアプリケーションに広く用いられています。

すなわち、GaNとSiCの棲み分けは高速スイッチング充電や高周波数用途向けの5G基地局向けにはGaNデバイスを、さらに高耐圧、大電流用途には、SiCデバイスを使い分けていると言えます。

2. GaNを用いたパワー半導体のトレンド

GaNパワー半導体は大きく分けて、現在では比較的高い650V以上の電気自動車のオンボード充電を対象としているものと、ハイブリッド電気自動車の48Vから12VへのDC-DCコンバータでの電圧変換を対象としているアプリケーションの2つがあります。いずれもGaNパワー半導体として、SiCデバイスと並んで、今後のワイドバンドギャップ (WBG) デバイス市場を牽引していくものと思われます。

これらの新規アプリケーション用途に向けた実用化への課題は、信頼度や製造歩留まり、コストですが、世界中のセミコンダクター関連企業の努力もあり、実用化への可能性は大きく前進を遂げています。

3. GaNデバイスの応用について

そのほかのGaNデバイスの応用分野としては、光源用アプリケーションが挙げられます。GaNは化合物半導体の中でも直接遷移型半導体であるため、発光効率の大きなLED光源やレーザーダイオード用材料としての期待が大きいです。

電子デバイスとしても高出力かつ、ミリ波やサブTHz向け高周波数用のアンプトランジスタとしての応用が期待されます。

参考文献
https://eetimes.jp/ee/articles/1604/04/news004.html
https://www.jst.go.jp/lcs/pdf/fy2016-pp-08.pdf
https://eetimes.jp/ee/articles/2006/17/news029.html
https://www.jst.go.jp/lcs/pdf/fy2018-pp-14.pdf

GaNパワーデバイスのカタログ9件を掲載中

GaN HEMT駆動用超高速ゲートドライバIC BD2311NVX-LB （Single-channel）のカタログ

GaNパワーデバイスメーカー 8社

*一部商社などの取扱い企業なども含みます。

ロームのGaNパワーデバイス「EcoGaN™」注目製品
ローム株式会社

GaN（窒化ガリウム）は次世代のパワーデバイスとして期待されている化合物半導体です。シリコンデバイスと比較し、優れたスイッチング性能および高周波性能のため市場での採用が進んできています。
加えてオン抵抗もシリコンデバイスより低く、多くのアプリケーションでの低消費電力化、小型化が大いに期待されています。

GaNパワーデバイス　真空成形トレイ注目製品
モリパックス株式会社

・パワーデバイス用トレイ実績多数
・落下衝撃に対応した素材の選定
・自動化対応設計
・専門スタッフ多数在籍

CoolGaN™ 第2世代シリーズ注目製品
インフィニオンテクノロジーズジャパン株式会社

・世界初300 mmウエハーでのチップ製造を実現し、Siに対する価格競争力を
・民生用、産業用、車載用アプリケーションにおいて、最高効率と電力密度を実現
・100 V～700 Vと幅広いE-mode GaN
・4 A～150 A選択可能
・多様なパッケージ（TOLL/TOLT/PDFN/QFN etc)

- - ローム株式会社メーカー
    ロームのGaNパワーデバイス「EcoGaN™」
  - 会社サイト上場(東証プライム) 創業: 1958年従業員数: 23,754人資本金: 86,969,000,000円会社詳細
  - 住所: 京都府京都市右京区西院溝崎町21
- 評価ボード
  
  GaN（窒化ガリウム）は次世代のパワーデバイスとして期待されている化合物半導体です。シリコンデバイスと比較し、優れたスイッチング性能および高周波性能のため市場での採用が進んできています。
- - モリパックス株式会社
    GaNパワーデバイス用真空成形トレイ（ソフトトレイ）
  - 会社サイト創業: 1979年従業員数: 50人資本金: 10,000,000円会社詳細
  - 住所: 愛知県名古屋市西区枇杷島5丁目12番16号
- 安価な試作対応成形機20台保有専門営業15名在籍
  
  包む・運ぶ・護る・装うを創造する
  ご提案製造納品まで自社一貫体制でスピーディーに対応します。
  取扱い製品はトレイにとどまらず梱包、包装資材に関する様々な製品を供給しております。
- - インフィニオンテクノロジーズジャパン株式会社メーカー
    パワー半導体世界シェアNo.1 の製品群
  - 会社サイト創業: 1980年従業員数: 650人資本金: 120,000,000円会社詳細
  - 住所: 東京都渋谷区渋谷3-25-18 NBF渋谷ガーデンフロント
- パワーデバイス GaN/SiC/Si 多様なパッケージ
  
  インフィニオンは、パワーシステムとIoT における半導体分野のグローバルリーダーであり、製品とソリューションを通じて、脱炭素化とデジタル化を推進しています。
- - パナソニック株式会社メーカー
    GaNパワーデバイス
  - 会社サイト上場(東証プライム) 創業: 1918年従業員数: 90,000人会社詳細
  - 住所: 東京都港区東新橋1-5-1パナソニック東京汐留ビル
- - サンケン電気株式会社メーカー
    GaNパワーデバイス一覧
  - 会社サイト上場(東証プライム) 創業: 1946年会社詳細
  - 住所: 埼玉県新座市北野三丁目6番3号
- - Efficient Power Conversion Corporation メーカー
    GaN FET一覧
  - 会社サイト創業: 2007年会社詳細
  - 本社: アメリカ
- - 株式会社同人産業
    GaNパワーデバイス
  - 会社サイト創業: 2009年従業員数: 5人資本金: 10,000,000円会社詳細
  - 住所: 大阪府大阪市淀川区西宮原1-7-45-1201
- - ルネサスエレクトロニクス株式会社
    Radiation Tolerant Low-Side GaN FET Driver ISL71040M
  - 会社サイト上場(東証プライム) 創業: 2002年従業員数: 21,017人会社詳細
  - 住所: 東京都江東区豊洲三丁目2番24号

GaNパワーデバイス 2025年2月のメーカーランキング

*一部商社などの取扱い企業なども含みます

2025年2月の注目ランキングベスト8

順位	会社名	クリックシェア
1	ローム株式会社	23.1%
2	サンケン電気株式会社	22.2%
3	インフィニオンテクノロジーズジャパン株式会社	15.4%
4	パナソニック株式会社	14.5%
5	モリパックス株式会社	6.0%
6	ルネサスエレクトロニクス株式会社	6.0%
7	株式会社同人産業	2.6%
8	Efficient Power Conversion Corporation	0.9%