什麼是GaN功率元件?

GaN（Gallium Nitride：氮化鎵）是一種化合物半導體，使用這種GaN的電晶體是被稱為“GaN HEMT（High Electron Mobility Transistor：高電子移動率電晶體）”的功率元件。
與目前主流的半導體材料Si（Silicon：矽）相比，採用GaN這種材料的功率元件具有導通損耗少（低導通電阻）和高速開關性能優異的特點，能夠滿足市場對於提高功率轉換效率和小型化的需求。
SiC（Silicon Carbide：碳化矽）功率元件支援在高電壓條件下高效工作。GaN HEMT在中等耐壓的高頻範圍已得到日益廣泛的應用。
為了徹底發揮GaN HEMT的性能，ROHM提供將GaN HEMT和閘極驅動器IC一體化封裝的Power Stage IC，而且正在計畫開發在此基礎上將控制IC也一體化封裝的產品。
關於應用面，適用於通訊基地台和資料中心的伺服器電源、工業設備用的馬達以及AC Adapter等眾多應用。

Si/GaN/SiC電晶體的共存

功率元件的元件結構和所使用的材料（Si/GaN/SiC）不同，適用的功率容量和工作頻段也不同。
一直以來Si是半導體元件的主要材料，但由於市場對高頻工作和大功率的需求，GaN和SiC開始受到關注。
與Si相比，GaN和SiC的能隙更寬，在耐壓、熱導率和電子移動率方面更具優勢，可滿足對半導體材料的要求—在高溫、大電流、高電壓和高頻率的環境下工作。
另外，SiC MOSFET在高電壓範圍和大電流條件下的特性表現優異，而GaN HEMT則在中等耐壓範圍具有出色的絕緣破壞電場強度和電子移動率，可實現低導通電阻和高速開關（高頻工作）。
因此，GaN HEMT在中等耐壓高頻範圍的應用日益廣泛。

功率元件的應用範圍