【導讀】氮化鎵 (GaN) 和碳化硅 (SiC) 是兩種寬禁帶半導體，徹底改變了傳統(tǒng)電力電子技術。氮化鎵技術使移動設備的快速充電成為可能。氮化鎵是一種晶體半導體，能夠承受更高的電壓。通過氮化鎵材料的電流比通過硅半導體的電流速度更快，因此處理速度也更快。本文將探討氮化鎵材料以及氮化鎵技術如何顛覆整個行業(yè)。
本文要點
? 氮化鎵是一種晶體半導體，能夠承受更高的電壓。
? 氮化鎵器件的開關速度更快、熱導率更高、導通電阻更低且擊穿強度更高。
? 氮化鎵技術可實現(xiàn)高功率密度和更小的磁性。
氮化鎵 (GaN) 和碳化硅 (SiC) 是兩種寬禁帶半導體，徹底改變了傳統(tǒng)電力電子技術。氮化鎵技術使移動設備的快速充電成為可能。
氮化鎵器件經(jīng)常用于一些轉換器和驅動器應用
氮化鎵是一種晶體半導體，能夠承受更高的電壓。通過氮化鎵材料的電流比通過硅半導體的電流速度更快，因此處理速度也更快。本文將探討氮化鎵材料以及氮化鎵技術如何顛覆整個行業(yè)。
氮化鎵的關鍵特性
一些寬禁帶高效功率晶體管和集成電路是利用氮化鎵材料制造而成。在這些器件中，由于氮化鎵晶體和氮化鋁鎵 (AlGaN) 界面上的應變，產(chǎn)生了二維電子氣 (2DEG)。當器件受到電場作用時，二維電子氣體有助于建立高電子遷移率。
在未受應變的氮化鎵中，電子遷移率約為 1000 cm2/Vs，而在 2DEG 區(qū)域，電子遷移率則增至 2000 cm2/Vs。正是氮化鎵材料中的高遷移率為氮化鎵器件提供了更快的開關速度、更高的熱導率、更低的導通電阻和更高的擊穿強度。
? 機械穩(wěn)定性
? 更高的擊穿強度
? 更高的功率處理能力
? 開關速度快
? 更高的熱導率
? 導通電阻低
? 高效節(jié)能
氮化鎵技術
氮化鎵的應用領域包括消費電子、數(shù)據(jù)中心、工業(yè)、汽車和可再生能源系統(tǒng)。與硅和鍺半導體相比，氮化鎵半導體器件的電能轉換效率更高。氮化鎵器件體積小、便于攜帶，因此在半導體領域備受青睞。
氮化鎵技術可用于生產(chǎn)半導體功率器件、RF 元件和發(fā)光二極管 (LED) 等。氮化鎵技術器件很少會出現(xiàn)過熱，因此對熱管理系統(tǒng)的需求并不復雜。
在開發(fā)功能更強大、損耗更小、效率更高的半導體器件方面，氮化鎵技術絕對是一項前沿技術。
氮化鎵與碳化硅對比
氮化鎵技術的應用
氮化鎵技術進展
寬禁帶材料是電力電子技術的未來。在各種寬禁帶材料中，氮化鎵具有多方面的優(yōu)勢。業(yè)內正在進行前沿研究，了解氮化鎵技術如何支持進一步的技術進步。目前已開發(fā)出多種器件，如帶集成驅動器的氮化鎵場效應晶體管、氮化鎵快速充電器、氮化鎵發(fā)光二極管和硅基氮化鎵器件。
隨著氮化鎵技術的發(fā)展，高壓系統(tǒng)將變得更加安全可靠。Cadence 通過納入 AWR 與電磁（EM）分析工具 EMX 獨特的 RF 設計解決方案，不僅與既有產(chǎn)品互補，更使 Cadence 建構了市場上最完善的產(chǎn)品組合，能充分滿足新一代 5G 無線電、汽車雷達，以及其他 RF 產(chǎn)品的設計需求。
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