功率器件在铁路、汽车等车辆以及其他各个领域被广泛应用，但是在功率器件材料中，使用硅晶体衬底的功率器件的性能改善已接近极限。氮化镓（GaN）是一种宽能隙材料，它能够提供与硅相似的性能优势，但更加具有成本优势。氮化镓（GaN）的材料特性大约是硅的三倍，介电击穿电场大约是硅的11倍。因此，氮化镓功率器件具有更高的工作电压、更高的开关频率、更低的导通电阻等优势。
2022年4月27日，日本特许厅发布了“GaN功率器件”技术主题的调查分析报告。调查结果显示，在GaN功率器件领域，日本的专利申请数量最多，特别是垂直型GaN功率器件制造所需的块状晶体领域。
从日本GaN功率器件专利的技术来源国/地区看，日本占43.9%。接下来依次是中国、美国、欧洲、韩国。申请数量方面，由于来自日、美、欧申请人的申请数量有所减少，在2012年达到峰值之后的3年一直呈减少趋势，但2016年以后中国国籍的申请数量大幅增加，整体上再次转为增加趋势。
日本申请人的GaN功率器件专利中，有关汽车的专利申请最多，其次是移动终端、基站、家用电器、通用电力和个人电脑。美国申请人则是移动终端的应用最多，其次是个人电脑、汽车和雷达。欧洲和韩国申请人申请最多的分别是汽车和移动终端。中国申请人申请最多的是汽车的应用，其次是雷达、航空航天、基站和军事应用。
在GaN功率器件的军用专利申请上，中国、美国、韩国的专利家族数量最多。在航空航天领域，专利家族数量最多的则是中国、美国。
GaN功率器件有水平型和垂直型两种类型，垂直型GaN功率器件的实现取决于保证制造垂直型GaN功率器件所需的块体晶体的成本承受能力和具体使用效果。日本在块状晶体领域的专利申请和出版物在世界范围内都很活跃，预计将推动块状衬底的研发，在降低成本和高可靠性方面实现突破。对于垂直GaN功率器件，需要在早期将理论上优越的低导通电阻、高耐压和大电流特性明确为具体数值。
来源：https://www.meti.go.jp/press/2022/04/20220427002/20220427002.html