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认识Doug Bailey，先是从他主讲的一个科普视频开始。身为Power Integrations公司的应用和市场副总裁，他用大学教授手写板书的方式，将氮化镓的特性和原理说的明了透彻：什么是氮化镓？氮化镓的可靠性如何？具体应用领域有哪些？
（对此感兴趣的网友，可以点击以下链接观看：
https://www.power.com/community/videos/doug-bailey-on-gan-pt1-what-is-gan）
视频看完，与非网和这位氮化镓布道者约了一次视频采访。Bailey很爽快的答应了。
与非网：半导体产业的新材料和新发现层出不穷，氮化镓何德何能，为什么火速席卷了便携充电市场？这么快的普及速度，有哪些方面的推动力？
Bailey： 首先，从半导体材料特性上说，氮化镓相较于硅是毫无悬念的Homerun（本垒打，意指“完胜”）。和硅相比，它的晶体管体积更小、电流路径更短、电阻和电容更低，因此氮化镓的电流运行速度比硅要快很多，可以在更小的空间内处理更大的电场。这是GaN的先天优势。
其次，这种快速升级换代是产业和标准制定组织通力合作的结果。从2018年开始，我们公司，还有其他致力于GaN研发的英飞凌、松下、德州仪器等等同行，陆续和标准组织JEDEC联手合作，做了各种应用场景下的实验和测试（注：JEDEC固态技术协会是一个不隶属于任何国家的全球性组织，它制定的微电子技术标准为全行业所接受和采纳）。这些覆盖了方方面面的严苛测试，是GaN器件得以迅速打开市场的前提保障。
你要知道，电源工程师是所有工程师中最保守的一群人，他们的工作对象，都是易燃易爆、能致人伤亡的器件。他们就像守门员一样，绝对不希望引起观众注意，因为一旦注意到守门员，这就意味着你丢球了。因为有这样一种谨慎保守的倾向，我们从研发到小批量试生产，投入了数以千计的测试人时，这个过程中还要不断和JEDEC组织、行业客户做沟通和交流，确保这个变革不仅要符合行业标准，也是终端客户真正想要的东西。
最早和我们公司合作的充电器品牌，是来自中国的Anker（安克）。他们的嗅觉非常灵敏，比其他制造商更早认识到GaN器件快充市场的巨大需求。从他们开始，越来越多的消费电子厂商，包括手机、笔记本、以及虽不强调便携、但却看重电源效率的电视、冰箱等家用电器制造商，都开始转向GaN。
与非网：追问一句，这种升级换代对于研发岗位的工程师有多大挑战？如果电源工程师真的天性保守，他们为什么要去尝试新的GaN器件，而不是传统硅器件？他们是否必须修改原来的电路设计，才能用好这种新材料？
Bailey：是，也不是。回答“是”的原因，在于GaN的电流转换速度非常快，一旦不小心超过某个界值，GaN器件就会失效，工程师必须要在高频电流和EMI电磁辐射之间找到微妙的平衡。为了降低这种采用难度，我们公司把GaN芯片放进原来的硅产品架构里（注：即Innoswitch3系列），去代替原来的硅芯片，同时，我们也做好一些防护设计。这样，客户端的工程师除了感受到系统效能提升之外，他们不会感觉到任何变化。当然，也有厂商更愿意采用分立设计、而非“套装式”的GaN器件，因为这些厂商希望找到提升电流转换效率和控制电磁辐射之间的最佳平衡点，以发挥GaN的最大效用。但是，作为Power Integrations来说，我们倾向于选择更稳妥方便的产品形态，去降低终端客户的设计和采用难度。
与非网：在讨论GaN和硅的应用前景时，人们总会说到成本问题，因为自然界里到处可见硅的存在，但说到“氮化镓”，人们总还是觉得“太稀罕”。
Bailey：氮化镓中的镓，来自于铝矿的采掘，它是金属冶炼过程中的一种副产品。硅来自于沙石，海滩沙地俯拾皆是。听起来，前者要比后者昂贵太多。
氮化镓的形态，就像一层薄膜，在半导体器件中的实际用量非常少。假如你用重量来衡量的话，氮化镓器件中的“氮化镓”，你几乎称量不出来；你称量出来的，是它所附着的衬底物质。换句话说，氮化镓并不是自然界中普遍存在的物质，它要经过复杂的化合过程才得以存在；但也因为用量很少，我们不需要担心原料供应问题，它也不比硅要昂贵很多。
我还想稍微多说一句，就是所谓的能源账单（Energy Budget）。硅的原材料不值钱，可是从沙子到晶圆、再到最后的芯片，它要经过加热、提纯、以及反复锻造的过程，这个能源账单的价格其实很高；相对而言，氮化镓GaN的能源账单非常便宜。现在GaN最大的成本问题，不是来自能源账单，而是来自一种新材料必然面临的问题，比如人们的接受度和产能、市场规模的问题。新材料的这些成本劣势，可以跟随技术的发展、规模经济的提高而得到改善，反而倒是能源消耗、环境成本的问题，则非我们短期可以解决的。因此，我们不必对氮化镓的“成本门槛”有太多担忧。
与非网：有一个问题我比较好奇。谁是你们的GaN器件制造商？是台积电吗？为什么很难在互联网上找到相关的资料？
Bailey：对不起，我不方便透露。总之不是台积电。他们在给另外的GaN公司供应产能。我们是在和上游制造厂合作，而不是自己生产，双方投入了大量时间和研发成本，也有稳固的合作关系，但我们不方便透露任何这方面的信息。对于我们而言，任何涉及制造核心的话题都类似可口可乐的配方，属于公司的高度机密。
与非网：你们有没有感受到供应链危机的冲击？你会接到客户的催货的电话吗？
Baiely：我们的供货周期比新冠疫情之前要长一点，但我们比其他半导体厂商要幸运很多。Power Integrations一直以来就有很大的产品库存，这个倒不是因为我们对这次危机有先见之明，而是因为我们产品和客户特性所决定的。之前和你说过，电源制造厂商普遍会比较保守，一旦产品设计定型，他们需要稳定、长期的供货。我们直到现在，还在持续供应1998年投产的芯片，因为客户一直都有需求。所以，我们也不担心库存没有人买。不过呢，我们的库存并不是以最终产品的形态存储的，而是存放在仓库的一片片的晶圆。客户下单的时候，我们再做切割、封装、测试和运输，最大程度保障器件性能的稳定。
因为半导体供应短缺的问题，有一些公司因为拿不到货，转投到Power Integrations门下。所以，我们受到的冲击不仅有限，反而还有了超出预期的新客户上门。假如你去看我们公司的财报，会发现我们季度营收的增长非常可观。
与非网：听上去，无论是氮化镓产品的市场前景，还是你们公司的销售业绩，目前还没有什么让营销副总裁睡不着觉的近忧。现在有什么事情真正会让你焦虑吗？
Bailey：说起来，我确实不像其他同行一样，要应付很多客户的催货、投诉的电话。我平时考虑最多的，是在确信氮化镓市场前景的同时，如何加快我们公司和客户的行动步伐，抓住所有的机会，促成“零排放脱碳指标”的实现（Decarbonization）。这是我个人的岗位职责，是很多企业主管的当务之急，也是一个电源工程师职业自豪感的来源。
我孩子的学校曾让学生家长在课堂上分享自己的职业经历。家长们有飞行员，有医生，有律师，而我分享的主题，是电子工程师如何解决全球变暖的问题。一方面，我们要解决能源的转换问题，比如我们客户的新型快充设备；另一方面，我们还要解决能源的运输问题，比如，中国国家电网、高速铁路、风力发电、太阳能发电，其中不少也有我们公司的电源驱动和高压转换器产品。
总之， 每天要保持充沛精力早起上班，不仅仅是为工资奋斗，总有一些更高层面的事情需要你去关注。因为职业关系，我一直关注能源问题和气候危机，这种关注落实在日常工作上的方式，自然就是如何让我们的产品不仅蕴含高尚的概念，它还必须要让人们爱用、也用得起——只有这样，终极的夙愿才可能达成。
