氮化镓功率器件外延技术的发展

【技术】氮化镓开关频率：在下一代高频电路中使用氮化镓技术

氮化镓（GaN）是一种非常坚硬、机械稳定的宽带隙半导体，用于生产功率器件以及射频元件和发光二极管（LED）。氮化镓器件与硅器件相比，有哪些明显优势？它的高开关频率能为哪些应用领域带来益处？本文中EPC将为大家详细介绍。

【技术】氮化镓器件：为音频放大器提供更快的开关速度、更高的带宽和改进的热性能

氮化镓(GaN)是一种宽带隙半导体，已证明能够在传统电源转换应用中取代硅，包括DC-DC转换、AC/DC转换、电机驱动和音频放大器等。凭借更高的击穿强度、更快的开关速度、更高的热导率和更低的导通电阻，基于GaN的功率器件明显优于硅基器件。

氮化镓（GaN）功率器件结构与制造工艺

​氮化镓功率器件与硅基功率器件的特性不同本质是外延结构的不同，本文通过深入对比氮化镓HEMT与硅基MOS管的外延结构，再对增强型和耗尽型的氮化镓HEMT结构进行对比，总结结构不同决定的部分特性。此外，对氮化镓功率器件的外延工艺以及功率器件的工艺进行描述，加深对氮化镓功率器件的工艺技术理解。在理解氮化镓功率器件结构和工艺的基础上，对不同半导体材料的特性、不同衬底材料的氮化镓HEMT进行对比说明。

研讨会2024功率器件新技术研讨会

描述- 11月21日在线直播，带来低导通电阻的功率MOS、集成驱动的GaN IC、IGBT新技术、用于电机驱动/BMS/移动储能的SGT MOS、高压车规SiC功率MOS、国产车规IGBT模块等功率器件新产品新技术，点击了解报名

议题- 降低20%导通电阻的功率MOS  |  集成驱动的GaN IC  |  沟槽栅场截止型IGBT新技术  |  适用于电机驱动/BMS/移动储能等应用SGT MOSFET  |  1700V SiC功率MOS  |  国产50A IPM模块  |  高可靠国产车规IGBT模块  |  ROHM——专注功率，电源和模拟技术的全球知名半导体厂商  |  EPC——基于氮化镓（GaN）功率管理器件的领先供应商  |  致力于功率器件和智能传感器技术的专业半导体厂商——瑶芯微（ALKAIDSEMI）  |  中国半导体功率器件十强企业：扬杰科技（YANGJIE）  |  致力于成为双碳时代功率半导体中国领跑者——阿基米德半导体（Archimedes）  |  中国领先的碳化硅（SiC）半导体和芯片解决方案提供商——瞻芯电子（InventChip）  |  专业从事电源管理、电机驱动、微控制器、传感器的集成电路和系统方案的设计与开发——华润微电子（CRM ICBG ）  |  Kyocera（京瓷）——全球领先的材料与电子元件制造商  |  Shindengen（新电元）——“桥王”，整流桥全球份额占比约40%  |  中国半导体功率器件十强的主板上市企业——新洁能（NCEPOWER）  |  国内首家抗负压能力可达-40V/600ns的电机驱动（HVIC）制造商——数明半导体  |  国内领先的半导体分立器件整合制造商 (IDM) —— 捷捷微电(JieJie Microelectronics）  |  国产一站式电路保护解决方案专家——硕凯（SOCAY）  | 

华太固态射频功放管助力射频能量创新方案：频段覆盖2400-2500MHz，提供350W连续波饱和功率

随着射频能源技术的快速发展，固态半导体射频设备正逐渐取代传统的磁控管系统，成为射频加热应用的新选择。固态射频设备凭借更高的功率密度、精确控制和可靠性，在工业加热、干燥、解冻、以及医疗等多个领域展现出巨大的市场潜力。本篇文章华太将对关键器件——基于氮化镓技术的功率放大器在射频加热应用中的优势与应用场景进行讨论。

【应用】英诺赛科氮化镓开关管助力双向AC-DC变换器设计，转换效率达95%

芯仙能源技术推出的这款双向AC-DC变换器具备2000W输出功率，支持整流输出模式和逆变模式，适合用于48V电池系统的储能应用等场合。逆变模块内部采用英诺赛科的氮化镓器件、继电器来自Churod中汇瑞德，线圈电压12V，触点容量50A；通过纳芯微驱动器驱动氮化镓开关管，交流输入和输出保险丝来自华德电子，为WM50系列电力熔断器。

【IC】EPC推出新型80V、40A eToF™激光驱动器GaN IC，实现更高功率密度激光雷达系统

宜普电源转换公司（EPC）推出新型氮化镓集成电路EPC21701，这是一款80V激光驱动器IC，可提供15A脉冲电流，适用于飞行时间激光雷达应用（ToF激光雷达应用），包括真空吸尘器、机器人、3D安全摄像头和3D传感器。

氮化镓的未来

全球氮化镓行业正处于发展初期，尽管当前市场渗透率仅为0.17%，但随着技术的不断进步和应用领域的拓展，预计未来几年将迎来快速增长。2020年市场规模已达184亿美元，并持续扩大，尤其在光电、射频和功率器件领域。各国政府正加大研发支持，推动产业快速发展，预计到2026年全球市场规模将增至423亿美元。同时，中国在氮化镓行业的投资和生产也显示出强劲增长势头，为产业发展提供了良好前景。

氮化镓器件在射频领域中的应用，具有良好的导热性能、高频率、高功率等优势

碳化硅基氮化镓射频器件具有良好的导热性能、高频率、高功率等优势，主要应用于面向通信基站及雷达应用的功率放大器。碳化硅基氮化镓射频器件是迄今为止最为理想的微波射频器件，是4G/5G移动通讯系统、新一代有源相控阵雷达等系统的核心微波射频器件。随着信息技术产业对数据流量、更高工作频率和带宽等需求的不断增长，氮化镓器件在基站中应用越来越广泛。

【产品】宽带功能高达8GHz的氮化镓高电子迁移率晶体管CHK9013-99F，兼容脉冲和CW操作模式

UMS推出的CHK9013-99F是一款85W氮化镓高电子迁移率晶体管。晶体管的电路采用0.25μm栅长GaN HEMT技术在SiC衬底上制造，产品以裸芯片形式供应并需要外部匹配电路, 尺寸大小为0.9x4.27x0.1mm，能够为各种射频功率应用提供比较全面的解决方案，可运用于雷达和通信领域。

先进的半导体功率元器件和模拟IC助力工业用能源设备节能

逆变器技术正在突飞猛进地发展，并已成为包括工业应用在内的各种能源设备不可或缺的组成部分。利用这项技术，可以通过将直流电转换为交流电并根据需要优化供电，来减少能源浪费并延长设施和设备的使用寿命。另外，通过使用符合应用需求和目的的理想半导体解决方案，可以进一步提高逆变器的功率转换效率。罗姆通过推动先进功率元器件和模拟IC在逆变器中的应用，来促进各种设备的节能，从而为实现可持续发展社会贡献力量。

自主全流程IDM企业誉鸿锦材料科技有限公司 ∣ 视频

江西誉鸿锦材料科技有限公司从事第三代化合物半导体材料—氮化镓（GaN）系列材料的开发制造和应用。二十余年来专注于GaN材料外延、电子器件、光电器件和器件封装等的研发和生产，拥有坚实的理论基础和丰富的实战经验，掌握氮化镓外延、器件制备和封装等领域的核心技术，本公司的GaN材料外延和器件的性能达到世界先进水平。

泰高240W氮化镓多口快充电源方案，相比单口充电器体积缩小20%

2022年7月13日，深圳市泰高技术有限公司（下称“泰高”）与世强先进（深圳）科技股份有限公司（下称“世强先进”）签署代理协议，授权世强先进代理其旗下氮化镓电源产品、低噪声放大器、射频功率放大器、射频开关等全线产品。 资料显示，泰高是一家国产氮化镓功率器件公司,主要从事氮化镓基与碳化硅基材料技术的集成电路的研发和销售。产品广泛应用于新能源汽车、工业自动化和数据中心等领域。