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盡管氮化鎵（GaN）在性能參數上對硅展現出碾壓之勢，但它在通往半導體王座的道路上，依然布滿了荊棘與挑戰。這些技術鴻溝，是阻礙GaN全面取代硅、尤其是在數據處理核心領域應用的主要原因。

最大的障礙來自于其固有的“常開”特性。大多數天然形成的GaN晶體管屬于“耗盡型”（depletion-type），這意味著即使在柵極沒有施加電壓的情況下，晶體管也是導通的。這對于需要精確控制開關狀態的電源和邏輯電路來說，是一個致命缺陷，因為它增加了系統設計的復雜性和安全風險。為了解決這個問題，研究人員開發了多種技術來制造“增強型”（enhancement-type）的常閉GaN器件，例如在柵極下方引入氟離子、采用MIS結構，或者將GaN與傳統硅MOSFET級聯（Cascode）。然而，這些方法都增加了額外的制造步驟，使得工藝變得復雜且成本高昂，同時也影響了器件的微縮潛力。

其次，微型化難題限制了其在處理器領域的應用。現代CPU和微控制器之所以能集成數十億個晶體管，得益于硅CMOS工藝在納米尺度上的極致微縮能力。目前，GaN晶體管的制造工藝還遠未達到同等的成熟度，難以實現與硅相當的集成密度。其結構上的復雜性（如需要額外的AlGaN層）使得按比例縮小變得異常困難。只要這個問題不解決，GaN就無法進入對晶體管密度要求極高的CPU、GPU等數據處理芯片市場，只能在功率和射頻等分立器件領域大展拳腳。

最后，專利壁壘和產業鏈成熟度也是不容忽視的因素。例如，文章中提到的松下（Panasonic）公司，通過其專利的X-GaN技術，在增強型GaN器件領域占據了先發優勢。這意味著其他公司若想涉足，要么需要支付高昂的專利費，要么必須另辟蹊徑，這無疑減緩了技術的普及速度。與此相比，硅擁有一個全球化、標準化的龐大產業鏈，從設計到制造再到封裝，每個環節都極為成熟，成本效益極高。GaN要想建立起同樣完善的生態，還需要漫長的時間和巨大的投入。