尽管氮化镓（GaN）在性能参数上对硅展现出碾压之势，但它在通往半导体王座的道路上，依然布满了荆棘与挑战。这些技术鸿沟，是阻碍GaN全面取代硅、尤其是在数据处理核心领域应用的主要原因。

最大的障碍来自于其固有的“常开”特性。大多数天然形成的GaN晶体管属于“耗尽型”（depletion-type），这意味着即使在栅极没有施加电压的情况下，晶体管也是导通的。这对于需要精确控制开关状态的电源和逻辑电路来说，是一个致命缺陷，因为它增加了系统设计的复杂性和安全风险。为了解决这个问题，研究人员开发了多种技术来制造“增强型”（enhancement-type）的常闭GaN器件，例如在栅极下方引入氟离子、采用MIS结构，或者将GaN与传统硅MOSFET级联（Cascode）。然而，这些方法都增加了额外的制造步骤，使得工艺变得复杂且成本高昂，同时也影响了器件的微缩潜力。

其次，微型化难题限制了其在处理器领域的应用。现代CPU和微控制器之所以能集成数十亿个晶体管，得益于硅CMOS工艺在纳米尺度上的极致微缩能力。目前，GaN晶体管的制造工艺还远未达到同等的成熟度，难以实现与硅相当的集成密度。其结构上的复杂性（如需要额外的AlGaN层）使得按比例缩小变得异常困难。只要这个问题不解决，GaN就无法进入对晶体管密度要求极高的CPU、GPU等数据处理芯片市场，只能在功率和射频等分立器件领域大展拳脚。

最后，专利壁垒和产业链成熟度也是不容忽视的因素。例如，文章中提到的松下（Panasonic）公司，通过其专利的X-GaN技术，在增强型GaN器件领域占据了先发优势。这意味着其他公司若想涉足，要么需要支付高昂的专利费，要么必须另辟蹊径，这无疑减缓了技术的普及速度。与此相比，硅拥有一个全球化、标准化的庞大产业链，从设计到制造再到封装，每个环节都极为成熟，成本效益极高。GaN要想建立起同样完善的生态，还需要漫长的时间和巨大的投入。