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認識Doug Bailey，先是從他主講的一個科普視頻開始。身為Power Integrations公司的應用和市場副總裁，他用大學教授手寫板書的方式，將氮化鎵的特性和原理說的明了透徹：什么是氮化鎵？氮化鎵的可靠性如何？具體應用領域有哪些？
（對此感興趣的網友，可以點擊以下鏈接觀看：
https://www.power.com/community/videos/doug-bailey-on-gan-pt1-what-is-gan）
視頻看完，與非網和這位氮化鎵布道者約了一次視頻采訪。Bailey很爽快的答應了。
與非網：半導體產業(yè)的新材料和新發(fā)現(xiàn)層出不窮，氮化鎵何德何能，為什么火速席卷了便攜充電市場？這么快的普及速度，有哪些方面的推動力？
Bailey： 首先，從半導體材料特性上說，氮化鎵相較于硅是毫無懸念的Homerun（本壘打，意指“完勝”）。和硅相比，它的晶體管體積更小、電流路徑更短、電阻和電容更低，因此氮化鎵的電流運行速度比硅要快很多，可以在更小的空間內處理更大的電場。這是GaN的先天優(yōu)勢。
其次，這種快速升級換代是產業(yè)和標準制定組織通力合作的結果。從2018年開始，我們公司，還有其他致力于GaN研發(fā)的英飛凌、松下、德州儀器等等同行，陸續(xù)和標準組織JEDEC聯(lián)手合作，做了各種應用場景下的實驗和測試（注：JEDEC固態(tài)技術協(xié)會是一個不隸屬于任何國家的全球性組織，它制定的微電子技術標準為全行業(yè)所接受和采納）。這些覆蓋了方方面面的嚴苛測試，是GaN器件得以迅速打開市場的前提保障。
你要知道，電源工程師是所有工程師中最保守的一群人，他們的工作對象，都是易燃易爆、能致人傷亡的器件。他們就像守門員一樣，絕對不希望引起觀眾注意，因為一旦注意到守門員，這就意味著你丟球了。因為有這樣一種謹慎保守的傾向，我們從研發(fā)到小批量試生產，投入了數(shù)以千計的測試人時，這個過程中還要不斷和JEDEC組織、行業(yè)客戶做溝通和交流，確保這個變革不僅要符合行業(yè)標準，也是終端客戶真正想要的東西。
最早和我們公司合作的充電器品牌，是來自中國的Anker（安克）。他們的嗅覺非常靈敏，比其他制造商更早認識到GaN器件快充市場的巨大需求。從他們開始，越來越多的消費電子廠商，包括手機、筆記本、以及雖不強調便攜、但卻看重電源效率的電視、冰箱等家用電器制造商，都開始轉向GaN。
與非網：追問一句，這種升級換代對于研發(fā)崗位的工程師有多大挑戰(zhàn)？如果電源工程師真的天性保守，他們?yōu)槭裁匆L試新的GaN器件，而不是傳統(tǒng)硅器件？他們是否必須修改原來的電路設計，才能用好這種新材料？
Bailey：是，也不是?；卮?ldquo;是”的原因，在于GaN的電流轉換速度非?？?，一旦不小心超過某個界值，GaN器件就會失效，工程師必須要在高頻電流和EMI電磁輻射之間找到微妙的平衡。為了降低這種采用難度，我們公司把GaN芯片放進原來的硅產品架構里（注：即Innoswitch3系列），去代替原來的硅芯片，同時，我們也做好一些防護設計。這樣，客戶端的工程師除了感受到系統(tǒng)效能提升之外，他們不會感覺到任何變化。當然，也有廠商更愿意采用分立設計、而非“套裝式”的GaN器件，因為這些廠商希望找到提升電流轉換效率和控制電磁輻射之間的最佳平衡點，以發(fā)揮GaN的最大效用。但是，作為Power Integrations來說，我們傾向于選擇更穩(wěn)妥方便的產品形態(tài)，去降低終端客戶的設計和采用難度。
與非網：在討論GaN和硅的應用前景時，人們總會說到成本問題，因為自然界里到處可見硅的存在，但說到“氮化鎵”，人們總還是覺得“太稀罕”。
Bailey：氮化鎵中的鎵，來自于鋁礦的采掘，它是金屬冶煉過程中的一種副產品。硅來自于沙石，海灘沙地俯拾皆是。聽起來，前者要比后者昂貴太多。
氮化鎵的形態(tài)，就像一層薄膜，在半導體器件中的實際用量非常少。假如你用重量來衡量的話，氮化鎵器件中的“氮化鎵”，你幾乎稱量不出來；你稱量出來的，是它所附著的襯底物質。換句話說，氮化鎵并不是自然界中普遍存在的物質，它要經過復雜的化合過程才得以存在；但也因為用量很少，我們不需要擔心原料供應問題，它也不比硅要昂貴很多。
我還想稍微多說一句，就是所謂的能源賬單（Energy Budget）。硅的原材料不值錢，可是從沙子到晶圓、再到最后的芯片，它要經過加熱、提純、以及反復鍛造的過程，這個能源賬單的價格其實很高；相對而言，氮化鎵GaN的能源賬單非常便宜?，F(xiàn)在GaN最大的成本問題，不是來自能源賬單，而是來自一種新材料必然面臨的問題，比如人們的接受度和產能、市場規(guī)模的問題。新材料的這些成本劣勢，可以跟隨技術的發(fā)展、規(guī)模經濟的提高而得到改善，反而倒是能源消耗、環(huán)境成本的問題，則非我們短期可以解決的。因此，我們不必對氮化鎵的“成本門檻”有太多擔憂。
與非網：有一個問題我比較好奇。誰是你們的GaN器件制造商？是臺積電嗎？為什么很難在互聯(lián)網上找到相關的資料？
Bailey：對不起，我不方便透露。總之不是臺積電。他們在給另外的GaN公司供應產能。我們是在和上游制造廠合作，而不是自己生產，雙方投入了大量時間和研發(fā)成本，也有穩(wěn)固的合作關系，但我們不方便透露任何這方面的信息。對于我們而言，任何涉及制造核心的話題都類似可口可樂的配方，屬于公司的高度機密。
與非網：你們有沒有感受到供應鏈危機的沖擊？你會接到客戶的催貨的電話嗎？
Baiely：我們的供貨周期比新冠疫情之前要長一點，但我們比其他半導體廠商要幸運很多。Power Integrations一直以來就有很大的產品庫存，這個倒不是因為我們對這次危機有先見之明，而是因為我們產品和客戶特性所決定的。之前和你說過，電源制造廠商普遍會比較保守，一旦產品設計定型，他們需要穩(wěn)定、長期的供貨。我們直到現(xiàn)在，還在持續(xù)供應1998年投產的芯片，因為客戶一直都有需求。所以，我們也不擔心庫存沒有人買。不過呢，我們的庫存并不是以最終產品的形態(tài)存儲的，而是存放在倉庫的一片片的晶圓。客戶下單的時候，我們再做切割、封裝、測試和運輸，最大程度保障器件性能的穩(wěn)定。
因為半導體供應短缺的問題，有一些公司因為拿不到貨，轉投到Power Integrations門下。所以，我們受到的沖擊不僅有限，反而還有了超出預期的新客戶上門。假如你去看我們公司的財報，會發(fā)現(xiàn)我們季度營收的增長非?？捎^。
與非網：聽上去，無論是氮化鎵產品的市場前景，還是你們公司的銷售業(yè)績，目前還沒有什么讓營銷副總裁睡不著覺的近憂?，F(xiàn)在有什么事情真正會讓你焦慮嗎？
Bailey：說起來，我確實不像其他同行一樣，要應付很多客戶的催貨、投訴的電話。我平時考慮最多的，是在確信氮化鎵市場前景的同時，如何加快我們公司和客戶的行動步伐，抓住所有的機會，促成“零排放脫碳指標”的實現(xiàn)（Decarbonization）。這是我個人的崗位職責，是很多企業(yè)主管的當務之急，也是一個電源工程師職業(yè)自豪感的來源。
我孩子的學校曾讓學生家長在課堂上分享自己的職業(yè)經歷。家長們有飛行員，有醫(yī)生，有律師，而我分享的主題，是電子工程師如何解決全球變暖的問題。一方面，我們要解決能源的轉換問題，比如我們客戶的新型快充設備；另一方面，我們還要解決能源的運輸問題，比如，中國國家電網、高速鐵路、風力發(fā)電、太陽能發(fā)電，其中不少也有我們公司的電源驅動和高壓轉換器產品。
總之， 每天要保持充沛精力早起上班，不僅僅是為工資奮斗，總有一些更高層面的事情需要你去關注。因為職業(yè)關系，我一直關注能源問題和氣候危機，這種關注落實在日常工作上的方式，自然就是如何讓我們的產品不僅蘊含高尚的概念，它還必須要讓人們愛用、也用得起——只有這樣，終極的夙愿才可能達成。
