1: 與硅技術相比GaN技術有什么優勢?
與硅或碳化硅相比,氮化鎵(GaN)是一種具有更高電氣性能的半導體產品。采用氮化鎵的器件將具有更低的導通損耗(更低的Rds(on))和更高的頻率響應性能。GaN還具有更高的擊穿電壓,而且隨著擊穿電壓的升高,Rds(on)阻值增加幅度也沒有硅或碳化硅那么大。所有這些屬性意味著與相同性能的硅或碳化硅器件相比,GaN器件體積更小,而且成本也會很快變得更低。
2:GaN器件有何競爭優勢?
已推出增強型(通常是在關閉狀態)的功率GaN晶體管(eGaN: enhancement mode gallium nitride)。這些器件的性能就像功率MOSFET和IGBT一樣,但在相同尺寸條件下具有更好的功率和頻率特性,導通電阻Rds(on)的范圍從4mΩ?100mΩ。擊穿電壓范圍可以從40V?200V,并且還將于2011年12月推出擊穿電壓為400V和600V的產品。隨著擊穿電壓的提高,這些優勢將越來越明顯。由于GaN不像MOSFET那樣有寄生PN二極管,也沒有功率MOSFET中存在的反向恢復問題,eGaN是利用多數載流子提供反向二極管特性,因此不會產生使用功率MOSFET時出現的反向恢復損耗。
3:eGaN產品的最佳應用是什么?
eGaN可以工作在很高的頻率,因此可以應用于約1GHz以下的射頻市場。EPC的eGaN器件可在具有相同額定值的功率MOSFET應用時使用。用于計算機和網絡通信產品的DC/DC轉換器、以太網供電(PoE)、D類音響和LED照明,我們eGaN即將面世的產品也將首先應用在這些領域。
4: 為什么說eGaN能夠取代功率MOSFET和IGBT?
設計師在決定改用新技術之前需要考慮四個關鍵因素:一是新技術能否支持老技術無法支持的應用?二是新技術是否容易使用?三是新技術是否能夠大幅降低最終產品成本?四是新技術是否絕對可靠?如果將EPC的eGaN產品用于最高性能的功率MOSFET應用領域,那么對這些問題的回答都將是“肯定的”。 eGaN的使用方式與MOSFET非常相似. EPC器件都是采用倒裝工藝,為什么不采用像MOSFET那樣的傳統封裝?
為了實現高質量的封裝,需要做到:保護器件免受環境干擾、具有低的寄生參數、高效地散熱。EPC器件已經在晶圓處理過程中做了封裝,因此不需要額外封裝就能保護器件不受環境干擾。與傳統封裝的晶體管相比,設計師可以充分發揮更小、具更低寄生電感和電阻EPC的eGaN器件。此外,我們的eGaN還是一種雙面冷卻型器件,允許從電路板上散發熱量.
目前氮化鎵功率管的代表企業有EPC(efficient power conversion)等.