氮化鎵 (GaN) 和碳化硅 (SiC) 是兩種寬禁帶半導體，徹底改變了傳統電力電子技術。氮化鎵技術使移動設備的快速充電成為可能。氮化鎵是一種晶體半導體，能夠承受更高的電壓。通過氮化鎵材料的電流比通過硅半導體的電流速度更快，因此處理速度也更快。本文將探討氮化鎵材料以及氮化鎵技術如何顛覆整個行業。

本文要點

? 氮化鎵是一種晶體半導體，能夠承受更高的電壓。
? 氮化鎵器件的開關速度更快、熱導率更高、導通電阻更低且擊穿強度更高。
? 氮化鎵技術可實現高功率密度和更小的磁性。

氮化鎵 (GaN) 和碳化硅 (SiC) 是兩種寬禁帶半導體，徹底改變了傳統電力電子技術。氮化鎵技術使移動設備的快速充電成為可能。

氮化鎵器件經常用于一些轉換器和驅動器應用

氮化鎵是一種晶體半導體，能夠承受更高的電壓。通過氮化鎵材料的電流比通過硅半導體的電流速度更快，因此處理速度也更快。本文將探討氮化鎵材料以及氮化鎵技術如何顛覆整個行業。

氮化鎵的關鍵特性

一些寬禁帶高效功率晶體管和集成電路是利用氮化鎵材料制造而成。在這些器件中，由于氮化鎵晶體和氮化鋁鎵 (AlGaN) 界面上的應變，產生了二維電子氣 (2DEG)。當器件受到電場作用時，二維電子氣體有助于建立高電子遷移率。

在未受應變的氮化鎵中，電子遷移率約為 1000 cm2/Vs，而在 2DEG 區域，電子遷移率則增至 2000 cm2/Vs。正是氮化鎵材料中的高遷移率為氮化鎵器件提供了更快的開關速度、更高的熱導率、更低的導通電阻和更高的擊穿強度。

? 機械穩定性
? 更高的擊穿強度
? 更高的功率處理能力
? 開關速度快
? 更高的熱導率
? 導通電阻低
? 高效節能

氮化鎵技術

氮化鎵的應用領域包括消費電子、數據中心、工業、汽車和可再生能源系統。與硅和鍺半導體相比，氮化鎵半導體器件的電能轉換效率更高。氮化鎵器件體積小、便于攜帶，因此在半導體領域備受青睞。

氮化鎵技術可用于生產半導體功率器件、RF 元件和發光二極管 (LED) 等。氮化鎵技術器件很少會出現過熱，因此對熱管理系統的需求并不復雜。

在開發功能更強大、損耗更小、效率更高的半導體器件方面，氮化鎵技術絕對是一項前沿技術。

氮化鎵與碳化硅對比

氮化鎵技術的應用

氮化鎵技術進展

寬禁帶材料是電力電子技術的未來。在各種寬禁帶材料中，氮化鎵具有多方面的優勢。業內正在進行前沿研究，了解氮化鎵技術如何支持進一步的技術進步。目前已開發出多種器件，如帶集成驅動器的氮化鎵場效應晶體管、氮化鎵快速充電器、氮化鎵發光二極管和硅基氮化鎵器件。

隨著氮化鎵技術的發展，高壓系統將變得更加安全可靠。Cadence 通過納入 AWR 與電磁（EM）分析工具 EMX 獨特的 RF 設計解決方案，不僅與既有產品互補，更使 Cadence 建構了市場上最完善的產品組合，能充分滿足新一代 5G 無線電、汽車雷達，以及其他 RF 產品的設計需求。

在 RF 的世界中，實體設計至關重要，不僅需掌握RF/微波元件的細節，元件間的互動、鄰近區域的走線與導體表面也都需要納入考量。雖然設計RF元件，并達到第一次設計就成功完成，不是件簡單的事，但憑借著 Cadence 的完備技術方案，我們相信，這是可以做到的！