日本厂商正积极研发氮化镓（GaN）材料用于电动车（EV）功率半导体，旨在延长行驶距离并缩短充电时间。然而，大尺寸晶圆基板及纵向电流结构技术仍是待解难题。

GaN与碳化矽（SiC）在电动车市场展开竞争，预期用于车载充电器和逆变器，应对高电流和电压需求。GaN电力耗损低于SiC，未来有望将电动车充电时间缩短至5分钟。但GaN成本较高，目前电动车领域采用案例少于SiC。

为降低成本，开发大口径基板至关重要。住友化学已建立2寸和4寸基板量产体系，计划2028年实现6寸基板量产。三菱化学集团则计划2025年开始测试6寸基板，旨在通过大规模生产降低成本10%左右。

GaN半导体分为纵向和横向两种结构。横向结构已应用于矽基板上，但难以满足电动车需求。

纵向结构采用GaN基板，电流垂直流动，可应对高电压，但大尺寸基板制作困难且成本高。丰田合成、富士电机和Panasonic等厂商正开发纵向GaN功率半导体。

丰田合成正在进行从种晶到基板及元件的一体化研发，计划提高种晶产能。信越化学工业则使用氮化铝等材料制作基板，成功开发出12寸基板，并开发8寸基板制造技术。