大家早安，今天我們：氮化鎵 GaN。它與碳化矽 SiC 一樣，都是第三代寬能隙半導體，被視為電動車、AI 資料中心與高效能電源轉換的關鍵。但更有意思的是，這個市場正經歷一場模式之爭：台積電選擇退出，IDM 廠商卻全力加碼。
（延伸閱讀：半導體材料從矽到超寬能隙、SiC 碳化矽產業全景：電動車、AI 資料中心與台灣機會）
台積電的進與退
台積電在 2014 年導入 GaN 六吋線，2015 年進一步開發低壓與高壓應用，2021 年則擴展到八吋，代表它確實想在電源半導體開闢一塊新天地。不過這條路並沒有走太遠。2025 年 7 月，合作夥伴 Navitas （GaN晶片商）向美國證交會遞交檔案，揭露台積電已通知將在 2027 年 7 月 31 日正式終止 GaN 晶圓代工。新竹五廠的六吋 GaN 線預計轉作先進封裝，GaN 也從此不再出現在台積電的技術藍圖裡。對於營收動輒三百億美元單季的台積電來說，GaN 的比重微乎其微，遠不足以影響整體財務方向。
為什麼 GaN 不適合代工？
在傳統邏輯與記憶體晶片中，代工模式能發揮最大效益。設計公司只要交付電路圖，代工廠依照標準化的製程節點完成晶圓生產即可。這種模式建立在製程規格化、需求一致化的前提上，因為所有人都在追求更小的線寬、更高的密度。
但 GaN 的價值完全不同。它不是靠幾奈米的微縮來提升效能，而是依賴外延材料品質與缺陷密度的控制。GaN 晶圓通常是 GaN-on-Si，在矽基板上長晶。這個過程充滿挑戰，例如晶格常數不匹配導致高密度缺陷、外延應力造成翹曲，還要搭配不同應用所需的邊緣終端結構、閘極設計與散熱封裝。
每一個應用場景對外延配方和製程條件的要求都不同。電動車逆變器需要高壓可靠度，快充器則追求高頻率與低損耗，伺服器 VRM 又要兼顧散熱與高功率密度。這些需求若分拆給代工廠和設計公司各自處理，會導致反覆的調整與高昂的試錯成本。
更重要的是，GaN 的製程雖然總步驟僅約 100 到 150 道，比邏輯 CMOS 少得多，但關鍵步驟高度集中在 MOCVD 外延與材料處理，而這些恰恰是需要長期工藝積累與應用反饋的部分。代工模式強調規模與標準化，但 GaN 更需要快速試錯、持續優化，這正是 IDM（整合元件製造）模式能發揮優勢的地方。
換句話說，GaN 像是一道必須依客人口味調整的料理，設計公司和代工廠分開處理就會拖慢出餐速度；只有主廚從食材到料理手法一手掌握，才能真正端出符合需求的菜。
英飛凌（Infineon）：歐洲電源半導體霸主
Infineon 總部在德國慕尼黑，前身是西門子半導體事業部，2000 年獨立。它在功率半導體市場長期位居全球龍頭，特別是在 IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極電晶體）、MOSFET、SiC 等領域有深厚基礎。
Infineon 在 GaN 的佈局並不是單純跟隨潮流，而是延續它「能源效率解決方案」的定位。公司主打 CoolGaN 系列產品，用於快充器、伺服器電源與工業應用。2023 年起，Infineon 加大投資，並與材料與封裝廠合作，推進 8 吋 GaN 的量產。它的優勢在於既有龐大的客戶基礎，能迅速把 GaN 導入既有電源產品鏈，也有長期在功率元件上累積的可靠度設計經驗。
英諾賽科（Innoscience）：中國的 GaN IDM 黑馬
英諾賽科成立於 2015 年，總部位於蘇州，香港掛牌上市（代號 2577）。它的定位十分鮮明：專注於 GaN，並且採取 IDM 模式。公司強調「全球首個專注 GaN 的 8 吋 IDM」，掌握外延、晶圓製造與產品設計全鏈條。
目前英諾賽科在蘇州、珠海都有廠房，2024 年月產能已達一萬三千片 8 吋 GaN 晶圓，目標是 2028 年突破七萬片。應用領域涵蓋消費性快充、伺服器、資料中心電源，以及電動車電子。2024 年它的 AI 資料中心 GaN 出貨成長近七倍，電動車級 GaN 更接近十倍，還量產了百瓦等級的 GaN 驅動器，直接鎖定人形機器人。
作為一家中國公司，英諾賽科的崛起也帶有政策推力與資本支持，在美中技術競爭的背景下，它被視為中國在第三代半導體上追趕的一張王牌。
GaN 與 SiC：同為第三代，但定位不同
GaN 與 SiC 都是寬能隙材料，卻各有專長。SiC 耐高壓、高溫，導熱性佳，已成為電動車主驅動逆變器、再生能源變流器的首選。它能在一千二百伏以上的場景穩定運行。
GaN 則勝在電子遷移率與高頻特性。幾百伏至八百伏之間，它能以更快的開關速度、更低的寄生電荷，顯著提升電源轉換效率。這讓 GaN 在快充、伺服器電源、AI 資料中心 VRM，以及射頻功放等應用中佔據優勢。換句話說，SiC 是「高壓耐力型」，GaN 則是「高頻效率型」。
