全球消費(fèi)者追求創(chuàng)新的電子產(chǎn)品并且希望產(chǎn)品可以更細(xì)小、更輕盈及更節(jié)能。氮化鎵技術(shù)的發(fā)展可以滿足這些需要之同時(shí)以非凡動(dòng)力，創(chuàng)新紀(jì)元，為工程師提供具備更快速開(kāi)關(guān)、更細(xì)小、更節(jié)能及更低成本的新一代氮化鎵器件。

全新的氮化鎵材料為目前的解決方案注入新生命，使得摩爾定律復(fù)活，替代目前的硅器件并為業(yè)界開(kāi)拓意想不到的全新應(yīng)用，替日常生活打造及開(kāi)辟全新領(lǐng)域。這些全新應(yīng)用包括5G無(wú)線通信、無(wú)線電源傳送、虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡、全自動(dòng)汽車及先進(jìn)醫(yī)療技術(shù)如無(wú)線心臟泵。

與硅器件相比，由于氮化鎵的晶體具備更強(qiáng)的化學(xué)鍵，因此它可以承受比硅器件高出很多倍的電場(chǎng)而不會(huì)崩潰。這意味可以把晶體管的各個(gè)電端子之間的距離縮短10倍。實(shí)現(xiàn)更低的電阻損耗，以及電子具備更短的轉(zhuǎn)換時(shí)間?？偟膩?lái)說(shuō)，氮化鎵器件具備更快速的開(kāi)關(guān)、更低的功率損耗及更低的成本優(yōu)勢(shì)。

更優(yōu)越的功率器件必須具備以下特性：器件需要具備更低的傳導(dǎo)損耗、更低的阻抗；開(kāi)關(guān)必須更快速并在硬開(kāi)關(guān)應(yīng)用中如降壓轉(zhuǎn)換器具備更低的損耗；更低的電容、更少充電及放電損耗；驅(qū)動(dòng)器使用更少功率；器件更細(xì)小及更低的熱阻。

宜普公司為工程師帶來(lái)意想不到的全新領(lǐng)域的功率器件。在電阻方面，之前宜普在DC/DC轉(zhuǎn)換器并聯(lián)氮化鎵場(chǎng)效應(yīng)晶體管(eGaN FET)從而實(shí)現(xiàn)更高的輸出電流。與第二代氮化鎵器件相比，第四代eGaN FET可以大大降低阻抗，從而使得基于eGaN FET的DC/DC轉(zhuǎn)換器具備更大電流及高功率密度。

最重要的是，eGaN FET可以雙面散熱，從而得以進(jìn)一步提高其散熱效率。至于從結(jié)點(diǎn)至外殼(R?JC)的熱阻，除了30 V的MOSFET具有與eGaN FET可比的熱阻外，在更高壓時(shí)，eGaN FET具備無(wú)可匹敵的散熱性能。

目前已經(jīng)有很多應(yīng)用使用eGaN FET及利用它開(kāi)發(fā)全新應(yīng)用。有4種應(yīng)用已經(jīng)占去潛在市場(chǎng)的一半：無(wú)線電源傳送、LiDAR、波峰追蹤及DC/DC 1/8磚式轉(zhuǎn)換器應(yīng)用。

當(dāng)無(wú)線傳送的數(shù)據(jù)日益增加，需要先進(jìn)技術(shù)把更多的數(shù)據(jù)bits放進(jìn)每一個(gè)射頻頻道。這種技術(shù)提高功率放大器的峰值／平均功率的比率(PAPR)。波峰追蹤技術(shù)可以在具有高PAPR比率的系統(tǒng)內(nèi)使功率放大器實(shí)現(xiàn)最高效率。

在一個(gè)使用波峰追蹤的系統(tǒng)內(nèi)，一個(gè)高頻DC/DC波峰追蹤轉(zhuǎn)換器替代電池或靜態(tài)DC/DC轉(zhuǎn)換器，從而追蹤波峰信號(hào)，為功率放大器提供所需電壓，可提高系統(tǒng)效率高達(dá)一倍。實(shí)現(xiàn)波峰追蹤有很多不同方法但目的相同，使得功率轉(zhuǎn)換器可以在超高頻下工作，例如需要20 MHz頻帶才可以高效地追蹤3G信號(hào)。

eGaN FET比先進(jìn)的硅基MOSFET器件更細(xì)小及更高效。為了展示它如何實(shí)現(xiàn)更高功率密度、更低成本及更高效，宜普設(shè)計(jì)出一個(gè)全穩(wěn)壓型、隔離式1/8磚式轉(zhuǎn)換器。

基于氮化鎵器件、傳統(tǒng)硬開(kāi)關(guān)、全穩(wěn)壓型、使用中央抽頭次級(jí)線圈的全橋式轉(zhuǎn)換器。最好的全穩(wěn)壓型1/8磚式的輸出功率為300 W，在滿載條件下的效率大約是94.7%。采用eGaN FET的設(shè)計(jì)，在500 W可實(shí)現(xiàn)的滿載條件下的效率為96.5%。在氣流為400 LFM時(shí)，板上最高溫度只是100°C，這是變壓器。eGaN FET在500 W輸出功率時(shí)的溫度為91°C或更低 。

氮化鎵器件可以改善其他應(yīng)用包括提高M(jìn)RI成像系統(tǒng)的解像度、使得D類音頻放大器的成本更低而同時(shí)音質(zhì)可以更高(因?yàn)閑GaN FET具備快速開(kāi)關(guān)的性能)、更節(jié)能的LED照明系統(tǒng)及更輕盈、快速操作的機(jī)械人。

當(dāng)?shù)壠骷M(jìn)入硅器件的領(lǐng)域之同時(shí)，eGaN技術(shù)發(fā)展迅猛，可滿足工程師的設(shè)計(jì)需要，提供更高效及性能更優(yōu)越的器件。價(jià)格是封阻可替代硅MOSFET器件的氮化鎵晶體管的普及化的最后一個(gè)壁壘，而目前價(jià)格已經(jīng)下降。氮化鎵器件的性能及更低的成本實(shí)現(xiàn)了以前不可能成真的趨勢(shì)及應(yīng)用，為半導(dǎo)體業(yè)界續(xù)寫(xiě)摩爾定律的輝煌。