近年来，GaN（氮化镓）技术得益于高频率、高功率、耐高温、低功耗等特性，迅速渗透消费电子市场，并进一步向更高功率的应用市场探索。然而，在消费电子市场的发展空间不断缩小之际，GaN在高压高功率市场的发展不如预期，在此背景下，多家厂商因经营不佳，相继选择调整业务，或并入实力雄厚的功率半导体大厂，或直接退出市场。
PI收购Odyssey
在这一轮行业洗牌中，美国垂直GaN晶体管技术开发商Odyssey Semiconductor Technologies也于今年3月宣布出售公司资产。
关于买家信息，Odyssey当时仅透露对方是一家大型半导体公司，其他信息保密。直到昨日（5/7），真相浮出水面——Odyssey的收购方为美国高压GaN技术商Power Integrations（PI）。
图片来源：Odyssey
据PI官方消息显示，本次交易预计2024年7月完成，届时Odyssey的所有关键员工都将加入PI的技术部门。PI没有提及交易金额，按照Odyssey此前透露的情况来看，本次收购价为952万美元。
值得一提的是，该公司原本还有上市的计划，据2022年2月消息显示，Odyssey向美国证券交易委员会提交了注册声明，计划登陆纳斯达克。实际情况表明，Odyssey未能顺利按照计划前进，其业绩也反映了GaN行业整体经营面临挑战：2023年，该公司总营收约29万美元，但净利润亏损了447万美元。
垂直GaN技术机会与挑战并存
Odyssey资产的核心和关键即垂直GaN晶体管技术，据介绍，这项技术是基于GaN衬底生长，电流阴极位于GaN衬底底面，阳极位于衬底上方，导通电流是竖向流动。采用垂直结构的GaN器件有四大明显的优势。
（1）由于采用同质外延方案，GaN-on-GaN相比GaN-on-Si或GaN-on-SiC，拥有更低位错密度的优点，器件可靠性和性能更高；
（2）得益于垂直结构的优势，在相同的器件面积下，电压等级可通过增加位于晶体管内部的漂移层（用于传导电流）的厚度来提高，因此，该技术适配更高电压的应用；
（3）垂直结构的电流导通路径面积大，器件可承受较高的电流密度；
（4）垂直结构更易于产生雪崩效应，可帮助器件吸收电涌（器件两端电压或导通的电流出现峰值的情况下），保持正常运行，适用于工业应用场景。
此前，Odyssey直言，相比Si、SiC及水平GaN，垂直GaN技术可为应用场景的性能带来更显著的提升，而其专有的垂直GaN器件适用于高压电机、太阳能电池板和电动汽车中的下一代800V电池组等电源开关应用。
近两年来，Odyssey持续投入相关技术研发工作，2022年9月，Odyssey完成1200V垂直GaN功率器件的开发目标，后于2023年1月宣布650V、1200V GaN垂直产品样品已在2022年Q4完成开发，计划于2023年Q1开始送样客户。
无独有偶，美国还有一家厂商同样看好垂直GaN技术的前景——NexGen Power Systems，但该公司也没能坚持继续运营，已在2023年圣诞节前夕倒闭，旗下晶圆厂同步关闭，原因是难以获得风险融资，经营举步维艰。
从这两家公司的发展结局足见，垂直GaN技术发展面临瓶颈，产业化难度大，目前主要原因在于：GaN单晶衬底制备效率低，成本极高。因此，基于GaN衬底的垂直GaN器件商业化仍有很长一段路要走。
短期内，无论是投资者还是终端应用，均对该技术信心不足。对于Odyssey、NexGen这种完全投入这项技术的厂商而言，若没能获得足够的资金支持，或者没有其他业务提供一定的支撑，的确难以继续往前走。但对于PI或其他功率半导体大厂而言，在现有技术的基础上，垂直GaN技术将成为这些企业的前瞻技术储备，会有不一样发展的结局。
PI+Odyssey，垂直GaN技术有望加快落地
PI是首家实现高压GaN商业化的公司，但一个有趣的事实是，PI最初发展也是通过收购GaN相关资产起步。据了解，PI于2010年收购了Velox Semiconductor，利用其对蓝宝石基GaN的研究和专有技术创建了PowiGaN™技术，该技术现已广泛应用于PI的众多产品系列，2023年，PI还推出了900V和1250V版本的PowiGaN技术和产品。
收购Odyssey此举进一步印证了PI对发展GaN技术的决心是坚定的，该公司去年就曾针对GaN技术的发展趋势开展了一场直播活动，提供了深刻的解读和分析。
PI认为，在未来功率转换应用领域中，当功率达到某个水平以上时，GaN必将取代硅，成为更具成本优势且性能更优越的技术选择。这一趋势不仅体现在高压开关领域，还将在更多其他功率转换应用场景中得到体现。
PI高层坚信，与Si技术甚至是SiC技术相比，GaN可以称之为一种更加适合于高压开关应用的技术，通过这些观点可见，PI在很大程度上与Odyssey不谋而合。从这个层面上看，PI不失为Odyssey合适的归属，而垂直GaN技术在PI的布局下也有望加快产品开发、验证到商业化落地的进程。
同时，收购Odyssey此举也反映了PI具有前瞻的眼光和敏锐的洞察力，这对于垂直GaN技术未来的发展来说也是必不可少的。
PI表示，公司的目标是利用GaN相对于SiC根本上的材料优势，以更低的成本和更高的性能将高电流、高电压GaN技术商业化，从而支持目前由SiC所涵盖的更高功率的应用。而Odyssey团队在高电流垂直GaN方面的经验将增强并推进PI这些工作的进展。因此，此次收购除了进一步支持PI专有的PowiGaN™技术的持续开发之外，也将促进垂直GaN技术与PI技术的融合，实现共同发展。
PI目前的GaN技术采用了共源共栅（Cascode）的架构，将处于“常闭”状态的GaN器件，与一个低压的MOSFET相串联, 能够将击穿电压扩展到比硅开关以及增强型GaN开关更高的水平。未来，通过对GaN前沿技术的战略储备，PI有机会继续保持先发优势，在汽车、工业等高压应用中率先开花结果。
2023年，PI实现净收入4.445亿美元，净利润（GAAP）为5570万美元，经营现金流为6580万美元。据TrendForce集邦咨询调研显示，按照营收划分，2023年，PI在全球GaN功率半导体市场的占有率位列第二。（文：集邦化合物半导体Jenny）
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