如何使用氮化鎵：增強型氮化鎵晶體管的電學(xué)特性

圖6顯示整流器品質(zhì)因數，并繪出氮化鎵場(chǎng)效應晶體管和各種等效硅MOSFET器件的RDS(ON) 與QG 的關(guān)系。由此我們可以得出以下的結論：

• 40V 的氮化鎵場(chǎng)效應晶體管相當于最好的25 V 橫向硅器件

• 100V 的氮化鎵場(chǎng)效應晶體管相當于25 V 的垂直硅器件

• 200V 的氮化鎵場(chǎng)效應晶體管相當于40 V 的垂直硅器件

最優(yōu)封裝

讓我們看看氮化鎵場(chǎng)效應晶體管及先進(jìn)MOSFET在與封裝有關(guān)方面的比較。

半導體器件一般通過(guò)封裝來(lái)提高其魯棒性和易用性。然而，與裸露的半導體晶片相比，封裝會(huì )降低性能：增加導通電阻、增加電感和尺寸，以及降低熱性能。

氮化鎵是自隔離式的，意謂可在不同環(huán)境下保護自己，這是因為硅之上的氮化鎵元件被絕緣玻璃厚層包圍。這個(gè)特性使得宜普公司的eGaN FET可以使用晶片級LGA封裝，如圖7所示。由于使用這種封裝，與市場(chǎng)上任何功率器件的封裝相比，eGaN FET的封裝具有最小尺寸、最低封裝阻抗、最低封裝電感及最高內封裝熱傳導性能。

圖7：EPC2001氮化鎵場(chǎng)效應晶體管的晶片級LGA 封裝， 尺寸為大約4mm x 1.6mm。

結論

本章討論了增強型氮化鎵場(chǎng)效應晶體管的基本電學(xué)和機械特性，從中可以看到它們與目前最先進(jìn)的硅功率MOSFET 相比，具有其獨特的優(yōu)勢。由于硅功率MOSFET 從三十年前推出至今已經(jīng)過(guò)了很長(cháng)時(shí)間的改進(jìn)，因此我們有理由相信，未來(lái)幾年氮化鎵功率晶體管的基本結構和幾何尺寸的優(yōu)化將呈現類(lèi)似的改進(jìn)歷程。