氮化镓半导体器件特性 氮化镓半导体器件有哪些

氮化镓是一种无机物，化学式GaN，是氮和镓的化合物，是一种直接能隙（direct bandgap）的半导体，自1990年起常用在发光二极管中。此化合物结构类似纤锌矿，硬度很高。氮化镓的能隙很宽，为3.4电子伏特，可以用在高功率、高速的光电元件中，例如氮化镓可以用在紫光的激光二极管，可以在不使用非线性半导体泵浦固体激光器（Diode-pumped solid-state laser）的条件下，产生紫光（405nm）激光。

“GaN”中文名“氮化镓”，是一种新型半导体材料，它具有禁带宽度大、热导率高、耐高温、抗辐射、耐酸碱、高强度和高硬度等特性，在早期广泛运用于新能源汽车、轨道交通、智能电网、半导体照明、新一代移动通信等。

相对于第一代（硅基）半导体，第三代半导体禁带宽度大，电导率高、热导率高，其具有临界击穿电场高、电子迁移率高、频率特性好等特点。

氮化镓（GaN）是最具代表性的第三代半导体材料，成为高温、高频、大功率微波器件的首选材料之一，是迄今为止理论上电光、光电转换效率最高的材料体系。

氮化镓器件主要包括射频器件和电力电子器件，射频器件产品包括功率放大器和开关器等，主要面向基站卫星、军用雷达等市场；电力电子器件产品包括场效应晶体管等产品，主要应用于无线充电、电源开关和逆变器等市场。

GaN功率器件包括SBD、常关型FET、级联FET等产品，主要应用于无线充电件、电源开关、逆变器、交流器等领域。随着技术水平的进步与成本控制，GaN材料将在中低功率取代硅基功率器件，在300V~600V电压间发挥优势作用。GaN器件的体积将显著降低：由于导通电阻小、可在高温环境下共奏以及效应速度快，器件体积将显著降低。

得益于氮化镓材料本身优异的性能，使得做出来的氮化镓比传统硅基IGBT/MOSFET 等芯片面积更小，同时由于更耐高压，大电流，氮化镓芯片功率密度更大，因此功率密度/面积远超硅基，此外由于使用氮化镓芯片后还减少了周边的其他元件的使用，电容，电感，线圈等被动件比硅基方案少的多，进一步缩小的体积。

综合乐晴智库、旧梦如烟23和V顺势有为整合

审核编辑：郭婷