在所有電力電子應(yīng)用中 功率密度是關(guān)鍵指標(biāo)之一

在所有電力電子應(yīng)用中，功率密度是關(guān)鍵指標(biāo)之一，這主要由更高能效和更高開(kāi)關(guān)頻率驅(qū)動(dòng)。隨著基于硅的技術(shù)接近其發(fā)展極限，設(shè)計(jì)工程師現(xiàn)在正尋求寬禁帶技術(shù)如氮化鎵（GaN）來(lái)提供方案。

對(duì)于新技術(shù)而言，GaN本質(zhì)上比其將取代的技術(shù)（硅）成本低。GaN器件與硅器件是在同一工廠用相同的制造程序生產(chǎn)出。因此，由于GaN器件小于等效硅器件，因此每個(gè)晶片可以生產(chǎn)更多的器件，從而降低了每個(gè)晶片的成本。

GaN有許多性能優(yōu)勢(shì)，包括遠(yuǎn)高于硅的電子遷移率（3.4eV對(duì)比1.1eV），這使其具有比硅高1000倍的電子傳導(dǎo)效率的潛力。值得注意的是，GaN的門(mén)極電荷（QG）較低，并且由于必須在每個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)充，因此GaN能夠以高達(dá)1 MHz的頻率工作，效率不會(huì)降低，而硅則難以達(dá)到100 kHz以上。此外，與硅不同，GaN沒(méi)有體二極管，其在AlGaN / GaN邊界表面的2DEG可以沿相反方向傳導(dǎo)電流（稱(chēng)為“第三象限”操作）。因此，GaN沒(méi)有反向恢復(fù)電荷（QRR），使其非常適合硬開(kāi)關(guān)應(yīng)用。

在所有電力電子應(yīng)用中，功率密度是關(guān)鍵指標(biāo)之一，這主要由更高能效和更高開(kāi)關(guān)頻率驅(qū)動(dòng)。隨著基于硅的技術(shù)接近其發(fā)展極限，設(shè)計(jì)工程師現(xiàn)在正尋求寬禁帶技術(shù)如氮化鎵（GaN）來(lái)提供方案。

對(duì)于新技術(shù)而言，GaN本質(zhì)上比其將取代的技術(shù)（硅）成本低。GaN器件與硅器件是在同一工廠用相同的制造程序生產(chǎn)出。因此，由于GaN器件小于等效硅器件，因此每個(gè)晶片可以生產(chǎn)更多的器件，從而降低了每個(gè)晶片的成本。

GaN有許多性能優(yōu)勢(shì)，包括遠(yuǎn)高于硅的電子遷移率（3.4eV對(duì)比1.1eV），這使其具有比硅高1000倍的電子傳導(dǎo)效率的潛力。值得注意的是，GaN的門(mén)極電荷（QG）較低，并且由于必須在每個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)充，因此GaN能夠以高達(dá)1 MHz的頻率工作，效率不會(huì)降低，而硅則難以達(dá)到100 kHz以上。此外，與硅不同，GaN沒(méi)有體二極管，其在AlGaN / GaN邊界表面的2DEG可以沿相反方向傳導(dǎo)電流（稱(chēng)為“第三象限”操作）。因此，GaN沒(méi)有反向恢復(fù)電荷（QRR），使其非常適合硬開(kāi)關(guān)應(yīng)用。

最初采用GaN技術(shù)并增長(zhǎng)的將是如低功率快速充電USB PD電源適配器和游戲類(lèi)筆記本電腦高功率適配器等應(yīng)用。這主要?dú)w因于有控制器和驅(qū)動(dòng)器可支持需要高開(kāi)關(guān)頻率的這些應(yīng)用，從而縮短了設(shè)計(jì)周期。隨著合適的驅(qū)動(dòng)器、控制器和模塊方案可用于服務(wù)器、云和電信等更高功率的應(yīng)用，那么GaN也將被采用。