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宽禁带半导体优点

  宽禁带半导体材料典型代表有碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN),这些半导体材料也称为第三代半导体材料。与以硅(Si)和砷化镓(GaAs)为代表的第二代半导体相比,宽禁带半导体的优点更加的突出。碳化硅不但击穿电场强度高、热稳定性好,还具有载流子饱和漂移速度高、热导率高等特,可以用来制造各种耐高温的高频大功率器件,应用于硅器件难以胜任的场合,或在一般应用中产生硅器件难以产生的效果。使用宽禁带材料可以提高器件的工作温度,同时工作频率也大大提高。

    GaN是一种宽禁带材料。因此,它的带隙(电子从价带移动到导带所需的能量)比硅宽得多:约3.4eV对1.12 eV。GaN HE MT增强的电子迁移率与更快的开关速度有关,因为通常积聚在结处的电荷可能消散得更快。由于其较短的上升时间、较低的漏极-源极导通电阻(RDS(on))值以及较小的栅极和输出电容,GaN可以实现较低的开关损耗,并且可以以比硅高10倍的性能工作。在开关频率下工作。能够在高开关频率下工作,从而实现了更小的占地面积、重量和体积,并消除了对电感器和变压器等笨重元件的需求。随着开关频率的提高,GaN的开关损耗将保持远低于硅MOSFET或IGBT的水平,且开关频率越高,这种差异越明显。

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k6666
LV.9
2
04-22 14:54

主要是该类材料带隙比较宽。

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k6666
LV.9
3
04-22 14:55

集成性能稳定,功耗也低。

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天晴朗
LV.6
4
04-22 21:32

高开关频率时,GaN的开关损耗将远低于硅MOSFET或IGBT的水平

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飞翔2004
LV.10
5
04-23 15:49
@天晴朗
高开关频率时,GaN的开关损耗将远低于硅MOSFET或IGBT的水平

GaN器件具有比硅器件更高的电场强度,允许GaN器件具有更小的管芯尺寸和更小的占地面积。

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04-23 17:16

应该说各有各的优势吧

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新月GG
LV.9
7
04-23 20:06
@天晴朗
高开关频率时,GaN的开关损耗将远低于硅MOSFET或IGBT的水平

GaN在高开关频率场合下,其效率的优势非常明显。

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沈夜
LV.6
8
04-23 23:31

宽禁带半导体材料在高频大功率器件中的应用前景如何?

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千影
LV.4
9
04-24 00:16

宽禁带半导体材料是否会成为未来电子器件发展的主流?

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trllgh
LV.9
10
04-24 15:59
@飞翔2004
GaN器件具有比硅器件更高的电场强度,允许GaN器件具有更小的管芯尺寸和更小的占地面积。

GaN 大功率的输出都是采用增加管芯总栅宽的方法来提高器件的功率输出,这样使得管芯输入、输出阻抗变得很低

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04-24 16:27
@新月GG
GaN在高开关频率场合下,其效率的优势非常明显。

由于其固有的结构,GaN可以在比硅更高的频率下开关,并提供更低的RDS(on)和优异的反向恢复能力。这反过来又导致高效率,同时减少开关损耗和功率损耗。

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spowergg
LV.9
12
04-25 13:05
@大海的儿子
由于其固有的结构,GaN可以在比硅更高的频率下开关,并提供更低的RDS(on)和优异的反向恢复能力。这反过来又导致高效率,同时减少开关损耗和功率损耗。

GaN的击穿电场是硅的10倍以上(3.3MV/cm vs. 0.3MV/cm),从而允许GaN基功率器件在被损坏之前支持10倍以上的电压。

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htwdb
LV.5
13
04-25 13:33

氮化镓(GaN)作为小体积,大功率电源的最佳选择,就是成本较高,期待以后能够随着应用范围广,成本降低

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XHH9062
LV.8
14
04-25 18:24

现在第三代半导体材料性能是越来越好了

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旻旻旻
LV.6
15
04-25 19:27

宽禁带半导体由于发展较晚,它的生产成本相对较高,同时还没形成市场统一的封装规范

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04-25 23:10

效率高 ,发热低,非常适合小体积且大功率场景

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only one
LV.6
17
04-26 23:28

与以硅(Si)和砷化镓(GaAs)为代表的第二代半导体相比,宽禁带半导体的优点更加的突出,不过现在应用的好像不是很多

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