Промышленные применения GaN

Области применения GaN на основе SiC и GaN строго не разделены.IВ устройствах GaN-On-SiC стоимость подложки SiC относительно высока, и с ростом зрелости технологии длинных кристаллов SiC ожидается дальнейшее падение стоимости устройства, и оно используется в силовых устройствах в области силовой электроники.

GaN на рынке РФ

В настоящее время на РЧ-рынке существует три основных процесса: процесс GaAs, процесс LDMOS (латерально рассеянный металлический оксид-полупроводник) на основе Si и процесс GaN. Недостатками устройств GaAs и LDMOS являются ограничения рабочей частоты с максимальной эффективной частотой ниже 3 ГГц.

GaN устраняет разрыв между технологиями LDMOS на основе GaAs и Si, сочетая возможности обработки мощности LDMOS на основе Si с высокочастотными характеристиками GaAs. GaAs в основном используется в небольших базовых станциях, и с уменьшением стоимости GaN ожидается, что GaN займет часть рынка усилителей мощности для малых базовых станций благодаря своим мощным, высокочастотным и высокоэффективным характеристикам, формируя схему, в которой совместно доминируют GaAs PA и GaN.

GaN в силовых устройствах

DИз-за того, что структура содержит возможность реализации высокоскоростных характеристик двумерного электронного газа с гетеропереходом, устройства GaN по сравнению с устройствами SiC имеют более высокую рабочую частоту в сочетании с возможностью выдерживать напряжение ниже, чем устройства SiC, поэтому силовые электронные устройства GaN больше подходят для высокочастотных, малых объемов, чувствительных к стоимости и требований к низкому энергопотреблению в области источников питания, таких как легкие адаптеры питания для бытовой электроники, сверхлегкие источники питания для дронов, беспроводные зарядные устройства и т. д.

В настоящее время быстрая зарядка является основным полем битвы GaN. Автомобильная область является одним из ключевых сценариев применения силовых устройств GaN, которые можно использовать в автомобильных преобразователях постоянного тока в постоянный, инверторах постоянного и переменного тока, выпрямителях переменного / постоянного тока и OBC (бортовых зарядных устройствах). Силовые устройства GaN имеют низкое сопротивление во включенном состоянии, высокую скорость переключения, более высокую плотность выходной мощности и более высокую эффективность преобразования энергии, что не только снижает потери мощности и экономит энергию, но также позволяет миниатюризировать систему. Это не только снижает потери мощности и экономит энергию, но также миниатюризирует и облегчает систему, эффективно уменьшая размер и вес силовых электронных устройств.