GaN(氮化镓)材料正迅速成为所有电子应用的优选方案,因为这些应用在效率方面对性能的要求很高。集成电路的另一种新兴衬底材料SiC也是“上升之星”,而将GaN与SiC进行对比,前者的优势显而易见,如图1所示。
图1:随着消耗功率的变化,SiC和GaN材料在效率和结温方面的比较(来源:GaN Systems)
在两个类似的应用电路中,分别使用基于GaN和SiC的IC,通过测量两个电路的功率转换效率即可对这两种材料进行比较(见图2):
“与碳化硅等效物相比,许多工程师对氮化镓FET的性能表现还不太了解。因此,GaN Systems公司设计了两个分别采用SiC和GaN的650V/15A开关电源,以对比它们的性能。”(来源:GaN Systems)
图2:用于测量SiC和GaN材料性能的两个应用电路(来源YouTube:氮化镓FET如何与碳化硅FET抗衡)
GaN的采用与电子行业通常使用的其他材料兼容,这从两家大型公司MACOM和ST最近达成的合作可以看出,这一合作将为射频应用开发和生产硅基GaN器件。
“这项合作标志着我们将持续引领RF行业转向GaN硅技术。到目前为止,MACOM已经通过使用适度的化合物半导体制造厂,达到甚至超过了昂贵的硅基GaN替代技术的RF性能和可靠性,从而改进并证明了硅基GaN的优点,”MACOM总裁兼首席执行官John Croteau说道,“我们希望与ST的合作能够将这些GaN创新引入芯片供应链产业,最终可以满足最苛刻的客户和应用需求。”
“ST在硅片晶圆制造方面的规模和卓越运营旨在释放MACOM和ST在新的RF功率应用市场的潜力,因为这可以提供硅基GaN市场规模化所需的驱动力,”意法半导体汽车和离散产品事业部总裁Marco Monti表示,“虽然扩大现有RF应用的机会很有吸引力,但我们更加兴奋的是在新的RF能源应用中使用硅基GaN技术,特别是在汽车应用中,例如等离子点火,以便在传统发动机中实现更有效地燃油,也可以在RF照明中应用,以提供更高效和更持久的照明系统。”(来源:BusinessWire)
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