相较于硅材料,GaN的优势在哪?

相较于硅材料,GaN的优势在哪?

最佳答案 匿名用户编辑于2022/11/11 14:25

相较于硅材料,GaN 材料优势凸显。

GaN HEMT 是新一代射频功率放大器。相较于硅材料,GaN 材料具备更高的耐 压强度,击穿场强大约是硅的 10 倍。此外,在逐渐提升电压的情况下,作为峰值电 子速度的饱和电子速度也达到了硅的 2 倍以上。因此 GaN 射频器件优点在于可高电 压运行,且易实现高效运行。相较于硅基器件(Si LDMOS)和第二代半导体砷化镓 (GaAs)器件,GaN HEMT 在基站端更能有效满足 5G 的高功率、高通信频段和高效率等要求。

不同于 Si 和 SiC 芯片,GaN 的外延片通常用的是异质衬底,例如蓝宝石、碳化 硅、硅等。相对于常规半导体材料, GaN 单晶的生长进展缓慢,晶体尺寸小且成本高, 使得 GaN 单晶衬底及同质外延器件的发展落后于基于异质外延器件的应用。

SiC 衬底上外延生长 GaN 材料结合了 SiC 优异的导热性和 GaN 的高功率密度和 低损耗的能力。与 Si 衬底相比,SiC 衬底上的器件可以在高电压和高漏极电流下运 行,结温将随射频功率而缓慢升高,因此射频性能更好,是射频应用的合适材料。

参考报告REPORT

天岳先进(688234)研究报告:半绝缘碳化硅衬底龙头,进军导电型衬底大市场.pdf

天岳先进(688234)研究报告:半绝缘碳化硅衬底龙头,进军导电型衬底大市场。碳化硅属于第三代半导体材料,具有高临界磁场、高电子饱和速度与极高热导率等特点,以其作为衬底和外延材料制作成的功率器件适用于高压、高频、高温的应用场景,相较于硅器件,可以显著降低开关损耗。因此,碳化硅功率器件下游主要用于新能源光伏、新能源汽车等行业。采用碳化硅模块的主驱逆变器渗透率预计将不断提升,碳化硅功率器件与碳化硅衬底市场快速增长可期。公司半绝缘型衬底技术和规模领先,开发导电型衬底进军功率器件大市场公司在半绝缘衬底领域有深厚的技术积累,2011-2018年,公司将半绝缘型和导电型衬底的量产能力从2英寸扩展到6英寸,...

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