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氮化镓可望在功率器件领域大放异彩

时间:2016/2/5 10:56:41阅读数:0作者:网络

如今,在消费电子产品、通讯硬件、电动车以及家用电器等领域,在提升电源的转换能效、功率密度以及延长电池使用的时间都存在较大的挑战。这意味着电子产业将越来越依赖新型功率的半导体。与硅基器件相比,氮化器件的效率可以提高几个百分点,因此可以开发出更小的封装、更容易散热的设计、更长的运行时间以及更小的损耗。这些优势使氮化镓有望取代硅成为功率器件领域新一代的宠儿。有调研数据表明,到2020年氮化镓有望获得100%的年复合增长率。 在第五届EEVIA年度中国ICT媒体论坛暨2016产业和技术展望研讨会的现场,富士通电子元器件市场部高级经理蔡振宇表示,基于氮化镓做的功率器件,可以给电源设计带来更高的开关频率、更高的效率和更高的省电率。他在会上谈到:“在整个功率器件发展的过程中,1970年有第一个可控硅出来。随着时间和技术的推移,功率密度的要求逐渐提升,因此出现了二级的晶体管。而到了90年代末出现了IGBT。至2000年,硅基产品已经达到了物理极限。现在我们要让开关频率进一步提高,怎么办?现在整个市场上有两个新材料,即氮化镓和碳化硅。” 蔡振宇表示,氮化镓和碳化硅最大的特点是开关频率可以很高,因此适合高压的应用。“氮化镓的电子流动性会比较高,有很好的开关性能,在实验室做起来可以有很高的速度。目前市面上很多射频产品都是基于氮化镓做的。而碳化硅是另外一个材质,它的高压性能会比较好一些,高温的性能比现有的氮化镓好一些。但由于碳化硅很硬,要钻石刀才能切。因此,从成本的角度来看,氮化镓会比碳化硅更便宜。” 而除了功率的提高,氮化镓还能使器件的尺寸大大缩小。对此,蔡振宇分析道:“随着各方面的效率的提高,电容尺寸随之减小,整个板的尺寸可以减少20%,体积可以减少30%。给大家带来更高效率、更小体积的转换器,这是氮化镓的一个特点。”

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