GaN器件有望在中等耐压范围内实现出色的高频工作性能

水原德健

1 罗姆看好哪类GaN功率器件的市场机会？

GaN（氮化镓）和SiC（碳化硅）一样，是一种在功率器件中存在巨大潜力的材料。GaN器件作为高频工作出色的器件，在中等耐压范围的应用中备受期待。特别是与SiC相比，高速开关特性出色，因而在基站和数据中心等领域中，作為有助于降低各种开关电源的功耗并实现小型化的器件被寄予厚望（如图1、图2）。

GaN器件有望在中等耐压范围内实现出色的高频工作性能。具体在汽车行业可应用于车载OBC、48 V DC/DC转换器（如图3）。

2 GaN的技术挑战是什么？

运用GaN的特点，一些半导体制造商已经开始开发，以适配器为主的市场已经开始升温，但问题也凸显出来，栅极-源极间额定电压低、封装处理比较难。如果要进一步普及，必须从用户的角度来解决课题。以导通电阻更低、开关速度更快的150 V耐压产品以及内置驱动器的GaN模块为首，罗姆积极开发解决GaN器件课题的技术，并促进其普及。

3 罗姆的发展规划是什么？

罗姆一直在大力推动业内先进的SiC元器件和各种具有优势的硅元器件的开发与量产，以及在中等耐压范围具有出色的高频工作性能的GaN器件的开发。

2021年，罗姆面向以工业设备和通信设备为首的各种电源电路，开发出针对150 V耐压GaN HEMT（高电子迁移率晶体管）、高达8 V的栅极耐压（栅极-源极间额定电压）技术。未来，罗姆将加快使用该技术的GaN HEMT开发速度，并预计于2022年3月开始提供产品样品。

罗姆即将推出的、目前正在开发中的GaN HEMT具有以下特点。

1）采用罗姆自有结构，将栅极-源极间额定电压提高至8 V。

2）采用在电路板上易于安装且具有出色散热性的封装。

3）与硅器件相比，开关损耗降低了约65%。

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