什么是氮化鎵半導(dǎo)體器件？氮化鎵半導(dǎo)體器件特點(diǎn)是什么？

氮化鎵是一種無(wú)機(jī)物質(zhì)，化學(xué)式為GaN，是氮和鎵的化合物，是一種具有直接帶隙的半導(dǎo)體。自1990年起常用于發(fā)光二極管。這種化合物的結(jié)構(gòu)與纖鋅礦相似，硬度非常高。氮化鎵具有3.4電子伏特的寬能隙，可用于高功率、高速光電元件。例如，氮化鎵可用于紫光激光二極管，并且可以在不使用非線性半導(dǎo)體泵浦固體激光器(Diode-pumped Solid-state Laser)的情況下產(chǎn)生紫光(405nm)激光。

“GaN”中文名稱“氮化鎵”，是一種新型半導(dǎo)體材料，它具有帶隙大、導(dǎo)熱率高、耐高溫、耐輻射、耐酸堿、高強(qiáng)度高硬度等特點(diǎn)，前期廣泛應(yīng)用于新能源汽車、軌道交通、智能電網(wǎng)、半導(dǎo)體照明、新一代移動(dòng)通信等領(lǐng)域。

與第一代(硅基)半導(dǎo)體相比，第三代半導(dǎo)體具有大帶隙、高導(dǎo)電率、高導(dǎo)熱率。它們具有高臨界擊穿電場(chǎng)、高電子遷移率和良好的頻率特性。特征。

Keep Tops氮化鎵是最具代表性的第三代半導(dǎo)體材料。它已成為高溫、高頻、大功率微波器件的首選材料之一。它具有迄今為止理論上最高的電光和光電轉(zhuǎn)換效率，材料系統(tǒng)。

GaN器件主要包括射頻器件和電力電子器件。用于無(wú)線充電、電源開(kāi)關(guān)和逆變器等市場(chǎng)。

氮化鎵功率器件包括SBD、常關(guān)型場(chǎng)效應(yīng)管、級(jí)聯(lián)型場(chǎng)效應(yīng)管等產(chǎn)品，主要應(yīng)用于無(wú)線充電部件、功率開(kāi)關(guān)、逆變器、交流電等領(lǐng)域。隨著技術(shù)進(jìn)步和成本控制，GaN材料將在中低功率中取代硅基功率器件，并在300V~600V電壓范圍發(fā)揮優(yōu)勢(shì)作用。 GaN器件的體積將顯著減?。河捎趯?dǎo)通電阻低、能夠在高溫環(huán)境下工作、作用速度快，器件體積將顯著減小。

得益于氮化鎵材料本身的優(yōu)異性能，Keep Tops制作出來(lái)的氮化鎵芯片面積比傳統(tǒng)硅基IGBT/MOSFET更小。密度更高，因此功率密度/面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)硅基解決方案。另外，使用氮化鎵芯片后，其他外圍元件的使用量也減少了。電容器、電感器和線圈等無(wú)源元件比硅基解決方案少得多，進(jìn)一步縮小了體積。

審核編輯：湯梓紅