氮化镓晶体管：高性能、高效率、小尺寸、成本低

在宽禁带半导体材料中，碳化硅材料研究起步最早、技术最为成熟，2001年商用SiC器件就开始走入市场。然而，SiC器件成本较高，在一定程度上阻碍了SiC器件的发展。氮化镓器件是近年来兴起的一种新型功率半导体器件，其在抗辐射、高频、高温、大功率和大规模集成等方面具备传统半导体材料所不可替代的优点。

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。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。

硅、碳化硅，氮化镓三种材料关键特性对比

氮化镓的电子迁移率远高于硅（3.4eV vs 1.1eV），这使其具有比硅高1000倍的电子传导效率的潜力。

GaN的门极电荷（QG）较低，其单位门极电荷小于 1nC-Ω，而 Si 的单位门极电荷为 4nC-Ω。该特性能够以高达1 MHz的频率工作，实现更快地导通和关断，效率不会降低，同时减少栅极驱动损耗，而硅则难以达到100 kHz以上。

氮化镓与硅不同，没有体二极管，其在AlGaN / GaN边界表面的2DEG可以沿相反方向传导电流（称为“第三象限”操作）。因此，GaN反向恢复电荷（QRR）极低，使其非常适合硬开关应用。

GaN的有源钳位反激使得45 W至65 W功率水平的快速充电适配器得以受益。比如，在这些应用中，使用GaN技术可使功率密度增加一倍，从而使适配器更小、更轻。尤其使得相关的磁性元器件能够减小尺寸。例如，电源变压器内核的尺寸可从RM10减小为RM8的薄型或平面设计。因此，在许多应用中，功率密度增加了一倍甚至三倍，达30 W / in3。

在更高功率的应用中，例如为服务器、云和电信系统供电的电源，尤其是基于图腾柱PFC的电源，采用GaN可使能效超过99％。

沃泰芯半导体作为中国第三代半导体行业高新科技企业，专业从事第三代化合物半导体氮化镓（GaN）/碳化硅（SiC)功率器件与集成电路的研发与生产。最近，推出了四款D-MODE的氮化镓开关管，均采用贴片封装，内部使用低压硅MOS和高压氮化镓开关管组合，具备优秀的可靠性和性能，相比硅器件可以提供更低的栅极电荷，更低的开关损耗和更小的反向恢复电荷，支持快充及LED照明应用。

通过应用氮化镓到电源厂产品中，可以降低开关电源的待机功耗，同时提高转换效率，降低散热要求。还可以在相同的体积内增加输出功率，扩展使用场景。

沃泰芯半导体拥有自有化的晶圆加工和封装工厂，严格控制每一个生产环节，满足国际公认的质量标准ISO 9000、环境标准ISO 14001、特定行业标准IATF 16949等要求。从产品概念、设计到制造和销售，沃泰芯都致力于满足甚至超越客户所期望的严格质量标准，实现质量和效率双赢。