gan-hemt

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什么是gan hemt | 什么是gan功率器件 (gan hemt)?| 电子小百科 | rohm co., ltd. -凯发k8一触即发

gan hemt中的“hemt”是“high electron mobility transistor”的首字母缩写,意为“高电子迁移率晶体管”。
高电子迁移率晶体管是使用了电子迁移率高的半导体材料的晶体管,可实现高速开关(高频工作)。

gan hemt的结构

si mosfet是垂直结构,而gan hemt是横向结构。
gan晶体在si衬底上生长,并在其上形成algan(氮化铝镓)层。

当在gan上生长algan薄膜时,由于压电效应,很多电子聚集在界面处,形成高迁移率的二维电子气(2deg:2dimensional electron gas)层。将这一层用作电流路径。

之所以使用si衬底,是因为它比其他材料更容易大口径化,适合大规模生产。
另外,由于gan和si的热膨胀系数差较大,因此晶体生长后降温时会产生较大的应力,可能会导致衬底破裂开裂。
为了缓和这种应力而设置了缓冲层。

开关损耗

与si mosfet相比,gan hemt的开关损耗显著降低。
使用gan hemt可以大幅降低开关损耗,从而能够进一步提高电源系统的效率。

与si mosfet相比,
gan hemt可大幅降低开关损耗

其他特性比较

下表中对si sj(super junction:超级结)mosfet、sic mosfet和gan hemt等功率器件的一般特性(650v电压级)进行了比较。
从表中可以看出,在适用gan hemt的中等耐压、中等功率范围,其开关特性优势显著。

si sj mosfet sic mosfet gan hemt
耐压 650v 650v 650v
支持大电流
高速开关特性
ron・qg*1 1*2 0.63 0.1
开关速度 1*2 2 10
qrr*3 0.73μc 0.25μc 0nc

*1:表示开关性能的指数。该值越小,开关性能越好。

*2:设si sj moset的ron・qg和开关速度为1。

*3:gan hemt是漏-源之间没有寄生pn结,因此反向导通时的反向恢复电荷为“0”。

gan功率器件技术规格书下载

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