随着人工智能数据中心、电动汽车、可再生能源及工业系统的能源需求不断攀升，提升功率转换效率已成为关键任务。为应对这一挑战，安森美(onsemi)基于其 “氮化镓衬底氮化镓”(GaN-on-GaN)技术，推出了全新品类的垂直氮化镓(vGaN)功率半导体。该架构通过让电流在器件内部垂直传导，而非在表面横向流动，相比现有横向氮化镓解决方案，能实现显著更高的击穿电压、更快的开关速度与更大的功率密度。

这款垂直氮化镓平台在安森美位于美国纽约州锡拉丘兹的工厂生产，背后拥有超过 130 项专利，涵盖器件设计、制造及系统集成等领域。该技术专为人工智能与电气化领域快速增长的功率需求打造，在这些领域中，效率的每一点提升都能减少能量损耗、缩小系统尺寸并降低冷却成本。

当前世界正面临一个局面：能源可利用性正逐渐成为制约技术进步的主要因素之一。人工智能数据中心如今的耗电量已超过整座城市，而电动汽车普及率的提升与可再生能源的推广，则对电网灵活性提出了更高要求。在这些高功率场景中，在半导体层面减少能量损耗能带来多重效益。

安森美垂直氮化镓技术支持 1200 伏及以上的工作电压，能在高开关频率下输出大电流，且效率显著提升。采用垂直氮化镓打造的系统，功率损耗最多可降低 50%。更高的工作频率还能缩小无源元件尺寸，从而减小系统整体体积与重量。与目前市面上的横向氮化镓器件相比，在相同功率额定值下，垂直氮化镓器件的尺寸最多可缩小至前者的三分之一。

这些优势使垂直氮化镓非常适用于那些将效率、功率密度、热性能及长期可靠性视为核心要求的应用场景。主要应用案例包括：

· 人工智能数据中心：更高密度的 800 伏功率级，提升每机架的计算能力

· 电动汽车：更小、更高效的牵引逆变器，延长续航里程

· 充电基础设施：更快、更紧凑的直流快充桩，且耐用性更高

· 可再生能源与储能：更高电压的太阳能、风能及电池转换器，减少能量损耗

· 工业与航空航天领域：更高效、散热更好、体积更紧凑的驱动器与功率控制系统

通过将氮化镓衬底同时用于器件与传导路径，垂直氮化镓具备更出色的热稳定性、电压鲁棒性与可靠性。这一特性使安森美的垂直氮化镓技术成为下一代紧凑、高效且可扩展的高功率系统的基础技术。