Navitas Semiconductor 是一家主要的氮化鎵 (GaN) 功率器件供應商,在拉斯維加斯舉行的 CES 2023 上展示了其最新產(chǎn)品。這些基于 GaN 的設備涵蓋從 20-W 手機充電器到 2-kW 數(shù)據(jù)中心電源和 20-kW 電動汽車 (EV) 充電器到兆瓦級并網(wǎng)產(chǎn)品。
傳統(tǒng)上,電源設計人員必須使用分立晶體管和多個外部元件(例如驅動器、電平轉換器、傳感器、自舉電路和外圍設備)構建半橋電路。Navitas Semiconductor最近宣布推出業(yè)界首款 GaNSense 半橋功率 IC,采用緊湊型 6×8-mm 表面貼裝 PQFN 封裝。
氮化鎵 (GaN) 功率器件在幾個關鍵性能指標上都優(yōu)于硅 (Si)。具有低本征載流子濃度的寬帶隙允許更高的臨界電場,從而允許在更高的擊穿電壓下具有降低的特定導通電阻 (Rds on ) 的更薄的漂移層。導通損耗可以通過較低的 Rdson 降低,而動態(tài)損耗可以通過GaN可能的更小的裸片尺寸來降低. 當它與鋁基異質結構結合時形成二維電子氣 (2DEG) 的能力導致了備受青睞的高電子遷移率晶體管 (HEMT) 功率器件。
功率半導體的第二次革命五年后,基于氮化鎵 (GaN)的移動快速充電器主宰了旗艦智能手機和筆記本電腦型號,從傳統(tǒng)功率硅芯片中搶占了市場份額。這種下一代“寬帶隙”技術正在逐步進入主流移動應用程序,同時從該灘頭市場突圍,進入更高功率的消費者、太陽能、數(shù)據(jù)中心和電動汽車。一個新的電源平臺——集成的、功能豐富的、高效的 GaNSense?“半橋”——是高功率、高速應用的基本組成部分,其中 GaN 不僅提供更小、更快速的充電和降低系統(tǒng)成本的應用,而且還可以節(jié)省大約 2.6 Gtons CO 2/年到 2050 。
Wise-integration是一家總部位于法國的初創(chuàng)公司,專注于設計和開發(fā)基于氮化鎵 (GaN) 技術的解決方案,該公司宣布已與 EDOM Technology 建立渠道合作伙伴關系,以在亞洲部署其 WiseGan GaN 組件組合。
碳化硅 (SiC) 和氮化鎵 (GaN)等寬帶隙材料由于其電氣特性已被證明優(yōu)于硅,因此在電力電子應用中占據(jù)領先地位。盡管被廣泛接受,但專家們仍在不斷檢查其真實性。
與需要定制制造工藝和封裝以使半導體免受輻射影響的硅不同,氮化鎵 (GaN) 器件由于物理特性和結構而在很大程度上能夠抵抗輻射造成的損壞。 這些屬性可以在衛(wèi)星設計中加以利用。軌道電子必須承受伽馬射線、中子和重離子的影響。質子占 空間輻射的 85% ,而較重的原子核占其余部分。輻射會惡化,中斷敲除衛(wèi)星電子元件。
荷蘭芯片制造商Nexperia贊助的最近行業(yè)活動的參與者表示,汽車、消費和航空應用中的功率轉換等應用正在利用氮化鎵 (GaN)技術的優(yōu)勢。 例如,Kubos Semiconductor 正在開發(fā)一種稱為立方 GaN 的新材料。“它是立方氮化鎵,我們不僅可以在 150 毫米及以上的大型晶圓上生產(chǎn)它,而且還可以擴展到更大的晶圓尺寸,并可以無縫插入現(xiàn)有的生產(chǎn)線,”Kubos 首席執(zhí)行官 Caroline 說奧布萊恩。
氮化鎵 (GaN) 晶體管開關速度快!在工作臺上,我測量了每納秒 40V 的開關節(jié)點 dv/dt!這比我使用的典型 DC/DC 轉換器高約 30 倍,雖然這有助于降低開關損耗,但它確實使?jié)M足電磁兼容性 (EMC) 的挑戰(zhàn)更加困難。為什么?因為電壓和電流的變化率會激活寄生電路元件,從而產(chǎn)生輻射和傳導噪聲的噪聲源。