氮化鎵晶體管的優(yōu)勢(shì)

當(dāng)今市場(chǎng)上有許多晶體管選擇，它們將各種技術(shù)與不同的半導(dǎo)體材料相結(jié)合。因此，縮小哪一個(gè)最適合特定設(shè)計(jì)的范圍可能會(huì)令人困惑。在這些選擇中，GaN晶體管是，但是什么使它們與眾不同呢？

什么是晶體管？

晶體管在電子電路中執(zhí)行兩項(xiàng)主要任務(wù)：它們要么放大輸入電流，要么本質(zhì)上充當(dāng)開關(guān)——兩者都是現(xiàn)代電子產(chǎn)品的關(guān)鍵功能。晶體管可以在數(shù)字電子應(yīng)用中找到;包括雷達(dá)、空中交通管制系統(tǒng)、太空探索和電信。

晶體管根據(jù)其工作方式分為兩個(gè)基本類別：BJT（雙極結(jié)型晶體管）或FET（場(chǎng)效應(yīng)晶體管）。特別令人感興趣的是HEMT（高電子遷移率晶體管），它通常用于RF應(yīng)用的高功率放大器。

氮化鎵晶體管基礎(chǔ)知識(shí)

傳統(tǒng)上，用于晶體管的半導(dǎo)體材料是Si（硅），但工程師有更多的選擇。這些包括SiC（碳化硅），GaAs（砷化鎵）和GaN（氮化鎵）。在這些選擇中，GaN正迅速成為許多晶體管應(yīng)用的首選半導(dǎo)體材料。

GaN具有高電子遷移率，在更高頻率下支持更大的增益，并且與等效的LDMOS（橫向擴(kuò)散MOSFET）技術(shù)相比具有更高的效率。GaN還具有高活化能，從而具有出色的熱性能和顯著更高的擊穿電壓。

氮化鎵晶體管的優(yōu)勢(shì)

與上述更傳統(tǒng)的技術(shù)相比，SiC晶體管上的GaN具有許多優(yōu)勢(shì)。其中包括更高的功率密度、更高的擊穿電壓、更高的導(dǎo)熱性和更低的功率要求。這些優(yōu)勢(shì)可以帶來更高的效率（即使在更高的頻率下）、更小的外形尺寸、更低的整體系統(tǒng)等級(jí)、更高的可靠性和一流的性能。GaN 晶體管的使用支持關(guān)鍵的射頻需求，如高增益、低功耗、高吞吐量和極快的開關(guān)速度。

例如，當(dāng)GaN晶體管技術(shù)用于電信放大器時(shí)，它支持更寬的信號(hào)帶寬。使用GaN HEMT的放大器可以利用更高的頻率，因此比傳統(tǒng)的硅基放大器更有效地處理流量。需要的放大器更少，由于需要的設(shè)備更少，因此降低了運(yùn)行和部署成本。此外，GaN晶體管使空中交通管制等眾多系統(tǒng)能夠跨越L、S、C、X和Ku頻段。

氮化鎵晶體管可以處理比傳統(tǒng)晶體管更寬的溫度范圍，并且在惡劣的環(huán)境中工作良好，使其成為射頻應(yīng)用的理想選擇。對(duì)于無法發(fā)生故障的任務(wù)關(guān)鍵型RF應(yīng)用，建議使用SiC晶體管上的GaN，因?yàn)樗鼈兙哂懈呖煽啃浴?/p>

氮化鎵晶體管的使用范圍

氮化鎵晶體管因其快速開關(guān)能力和小巧、輕便、耐用的設(shè)計(jì)而在通信行業(yè)產(chǎn)生了重大影響。SiC HEMT上的GaN可以在TCAS（戰(zhàn)術(shù)防撞系統(tǒng)），雷達(dá)和寬帶系統(tǒng)，UHF通信，機(jī)上WiFi，空中交通管制和軍用飛機(jī)上的IFF（敵我識(shí)別）系統(tǒng)中找到。GaN 射頻晶體管用于 SSR（二次監(jiān)視雷達(dá)）和衛(wèi)星通信，以及寬帶和超寬帶應(yīng)用。SiC上的GaN組件也用于最近的4G應(yīng)用以及尖端的5G技術(shù)。事實(shí)上，5G系統(tǒng)是SiC晶體管上的GaN被證明不可或缺的一個(gè)領(lǐng)域，因?yàn)樗哂械脱舆t和高開關(guān)速度。

氮化鎵晶體管：久經(jīng)考驗(yàn)的可靠性和效率

GaN 晶體管已被證明是可靠、高效和有效的——一種用于 5G 電信、超視距通信和衛(wèi)星技術(shù)等尖端發(fā)展的現(xiàn)代晶體管。在為需要小尺寸、最低冷卻要求、快速開關(guān)速度和高功率密度的設(shè)計(jì)選擇RF元件時(shí)，請(qǐng)記住將GaN技術(shù)包括在選擇中。

審核編輯：郭婷