氮化镓晶体管应用范围

1.作为第三代半导体的天之骄子,氮化镓晶体管日益引起工业界的重视,且被更大规模应用。
2.gan具备很多性能优势,比如更大的禁带宽度、更高的临界场强,所以氮化镓功率器件具有高耐压、低导通电阻、寄生参数小等优异特性。当应用于开关电源领域中,具有损耗小、工作频率高、可靠性高等优点,可以大大提升开关电源的效率、功率密度和可靠性等性能。
3.与硅材料的功率半导体不同,氮化镓晶体管通过两种不同禁带宽度(通常是algan和gan)材料在交界面的压电效应形成的二维电子气(2deg)来导电,由于二维电子气只有高浓度电子导电,因此不存在硅mosfet的少数载流子复合(即体二极管反向恢复)的问题。
3.目前业界的氮化镓晶体管产品是平面结构,即源极,门极和漏极在同一平面内,这与与超级结技术(super junction)为代表的硅mosfet的垂直结构不同。
4.门极下面的p-gan结构形成了前面所述的增强型氮化镓晶体管。漏极旁边的另一个p-gan结构是为了解决氮化镓晶体管中常出现的电流坍陷(current collapse)问题。英飞凌科技有限公司的coolgan产品的基材(substrate)采用硅材料,这样可以大大降低氮化镓晶体管的材料成本。
5.由于硅材料和氮化镓材料的热膨胀系数差异很大,因此在基材和gan之间增加了许多过渡层(transition layers),从而保证氮化镓晶体管在高低温循环,高低温冲击等恶劣工况下不会出现晶圆分层等失效问题。

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