氮化鎵 (GaN) 晶體管于 20 世紀(jì) 90 年代亮相，目前廣泛應(yīng)用于商業(yè)和國防領(lǐng)域，但工程應(yīng)用可能大相徑庭。不相信？可以理解。但在您閱讀本文之后，可能會成為忠實(shí)支持者。 ? GaN 的普及根植于其高電源和高電壓功能。這些特性使其適用于許多應(yīng)用，包括微波射頻 (RF) 和功率開關(guān)應(yīng)用。 ? GaN 獨(dú)特的材料屬性使其成為許多應(yīng)用全新首選技術(shù)，如 5G 通信、汽車、照明、雷達(dá)和衛(wèi)星應(yīng)用。但 GaN 制造商和開發(fā)人員并不止步于此。他們繼續(xù)通過技術(shù)革命來推進(jìn) GaN 的發(fā)展。這些創(chuàng)新將在未來繼續(xù)開拓新的應(yīng)用領(lǐng)域。 ? 閱讀本文之后，您將了解 GaN 如何在電子工程行業(yè)掀起一場革命，及其如何繼續(xù)保持這一勢頭。 ?

? 傻瓜式假設(shè)

之前提到，大多假設(shè)已不再關(guān)乎使用，盡管如此，我們?nèi)匀蛔龀鲆韵录僭O(shè)。我們主要假設(shè)您是技術(shù)或半導(dǎo)體行業(yè)的利益相關(guān)者，并且長期關(guān)注 GaN 等技術(shù)。您可能是工程師、設(shè)計(jì)架構(gòu)師、技術(shù)員、技術(shù)主管、銷售人員、技術(shù)學(xué)員或投資者。我們還假設(shè)您對半導(dǎo)體技術(shù)有一定的了解。 ? 氮化鎵 (GaN) 技術(shù)是一項(xiàng)相對較新的半導(dǎo)體技術(shù)，正在徹底改變當(dāng)今世界。GaN 的優(yōu)勢源于其獨(dú)特的材料屬性 ：寬帶隙、高擊穿電壓、高熱導(dǎo)率、高電子遷移率和高飽和電子速度。 ? 首先介紹關(guān)于 GaN 及其優(yōu)勢的一些基本事實(shí)，然后對使用 GaN 的行業(yè)和應(yīng)用進(jìn)行調(diào)查。 ?

GaN：過去和現(xiàn)在

? 20 世紀(jì) 90 年代初，人們首次認(rèn)識到 GaN 作為一種大功率和高頻半導(dǎo)體晶體管材料的潛力，并開始不斷探索。到 2000 年代中后期，GaN 就已經(jīng)用于國防和航天領(lǐng)域的生產(chǎn)應(yīng)用，以及固態(tài)照明發(fā)光二極管 (LED) 的商業(yè)應(yīng)用。

? 自那時(shí)起，GaN 逐漸被射頻 (RF) 電子領(lǐng)域接受，并廣泛部署于 5G 等商業(yè)無線應(yīng)用。GaN 材料的改進(jìn)可實(shí)現(xiàn)高功率密度、高效率射頻放大器，并推動了射頻技術(shù)的應(yīng)用。 ? 像砷化鎵 (GaAs) 和磷化銦鎵 (InGaP) 一樣，GaN 是一種 III-V 直接帶隙半導(dǎo)體技術(shù)。III-V 化合物半導(dǎo)體是一種含有元素周期表中 III 和 V 族元素的合金。 ? 許多半導(dǎo)體市場分析師仍將 GaN 描述為一項(xiàng)相對較新的技術(shù)。然而，在短短的幾年時(shí)間里，GaN 已經(jīng)從新秀一躍成為許多應(yīng)用領(lǐng)域的領(lǐng)跑者。GaN 不僅取代了根深蒂固的現(xiàn)有硅技術(shù)，如橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體 (LDMOS)，而且在與 GaAs 等其他技術(shù)組合使用時(shí)，還有助于提高整體系統(tǒng)性能。 ? GaN 能夠補(bǔ)充 GaAs 等現(xiàn)有技術(shù)的不足，從而有助于加快其在國防與商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的普及。GaN 還有助于提高系統(tǒng)性能，以滿足下一代系統(tǒng)對更高功率、頻率和效率的要求。因此，它開始成為帶寬更寬、頻率更高的全新射頻應(yīng)用的首選技術(shù)。 ?

編輯：黃飛

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