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GaN器件的现状与发展

目前宽禁带半导体非常火,形式一片向好。不久前,刚开始工作那会儿,还在用Si基器件做直流变换器,当时觉得infineon的Cool MOS非常优秀,可以说在业界首屈一指。未来不可预期,怎知兜兜转转又回到了学校,现在作为一名研究生,当然需要跟上技术的步伐,就了解到宽禁带半导体技术,当然现在这方面的资料非常少,不向Si MOS管资料丰富齐全。当然正因为资料少才有研究的价值。


GaN基电力电子器件技术是一项战略性的高兴技术,具有极大的军用和民用价值,因此备受各国关注和研究,尤其是美、日、欧。

GaN器件由加州大学圣塔芭芭拉分校、南卡大学和康奈尔大学率先开始研究,2010年美国国际整流器公司(IR)推出了第一款GaN功率级产品;紧接着EPC公司推出了GaN系列产品,EPC公司采用独有的触点阵列封装将器件的漏极和源极交错分布,占据较小的布局空间,非常有助于提高功率密度;随后Transphorm公司也推出了耐压600V的Cascode型GaN器件,并提供了功率模块和演示板。

GaN Systems公司于2012年研制出了基于SiC基的GaN晶体管,目前商用均为Si基器件。

MicroGaN、NXP、Infineon等公司也推出了自己研发的系列产品,MicroGaN于2011年推出了常通型GaN HEMT和级联型Cascode GaN HEMT。NXP公司GaN器件主要针对于微波功率器件。2018年infineon公司推出了600V CoolGaN HEMT和专用IC,其技术在600V GaN领域遥遥领先。、

日本就GaN研究相对较晚,2012年Fujitsu公司将研制的基于Si衬底的GaN用于通信电源,2013年,Panasonic和Sharp公司相继推出耐压600V的GaN肖特基二极管,Fujitsu 和Transphorm公司合作推出了600V系列器件,随后又推出了驱动芯片和开发板,2016年,Panasonic公司推出了600V GaN GIT产品,并设计了专用芯片。目前国际GaN产品厂商如表1所示。

图1 国际GaN产品厂商

图2 主要发展历程


参考文献

[1] 秦海鸿.氮化镓电力电子器件原理与应用.北京航空航天大学出版社[M],2020.

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  • 伺服老白菜 2020-12-19 12:29
    强啊
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