隨著5G通信、電動(dòng)汽車快充和航空航天等領(lǐng)域的快速發(fā)展,高頻電源對功率器件的性能要求日益嚴(yán)苛。氮化鎵(GaN)憑借其3倍于硅的電子遷移率和10倍于硅的臨界擊穿場強(qiáng),成為高頻電源設(shè)計(jì)的理想選擇。某通信基站電源廠商采用GaN器件后,開關(guān)頻率從100kHz提升至1MHz,功率密度提高4倍,系統(tǒng)效率突破96%。本文從器件選型和驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)兩個(gè)維度,系統(tǒng)闡述GaN在高頻電源中的關(guān)鍵技術(shù)。
在當(dāng)今快速發(fā)展的電子領(lǐng)域,氮化鎵(GaN)技術(shù)正憑借其卓越的性能,在眾多應(yīng)用市場中嶄露頭角,其普及率在近年來得到了顯著提升。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,全球 GaN 功率元件市場規(guī)模預(yù)估從 2023 年的 2.71 億美元左右上升至 2030 年的 43.76 億美元,年復(fù)合增長率(CAGR)高達(dá) 49%。GaN System 中國區(qū)總經(jīng)理林志彥表示,服務(wù)器電源、電動(dòng)車(EV)以及無線充電將是驅(qū)動(dòng) GaN 快速成長的三大關(guān)鍵市場。
在當(dāng)今數(shù)字化時(shí)代,電子設(shè)備的廣泛應(yīng)用使得電源管理成為了一個(gè)至關(guān)重要的領(lǐng)域。從智能手機(jī)、筆記本電腦到數(shù)據(jù)中心、電動(dòng)汽車,高效的電源管理對于設(shè)備的性能、能效和尺寸都起著決定性作用。近年來,氮化鎵(GaN)技術(shù)的興起,為電源管理帶來了前所未有的變革,正逐漸成為推動(dòng)電源管理不斷革新的關(guān)鍵力量。
氮化鎵(GaN)作為第三代半導(dǎo)體材料的杰出代表,在T=300K時(shí)展現(xiàn)出卓越的性能,成為半導(dǎo)體照明中發(fā)光二極管的核心成分。
單器件雙向控制,開啟無限可能
【2025年7月3日,德國慕尼黑訊】隨著氮化鎵(GaN,以下同)半導(dǎo)體需求的持續(xù)增長,英飛凌科技股份公司(FSE代碼:IFX / OTCQX代碼:IFNNY)正抓住這一趨勢,鞏固其作為GaN市場領(lǐng)先垂直整合制造商(IDM,以下同)的地位。近日,公司宣布其在 300mm晶圓上的可擴(kuò)展GaN生產(chǎn)已步入正軌。隨著首批樣品將于2025年第四季度向客戶提供,英飛凌有望擴(kuò)大客戶群體,并進(jìn)一步鞏固其作為領(lǐng)先氮化鎵巨頭的地位。
本文闡釋了在開關(guān)模式電源中使用氮化鎵(GaN)開關(guān)所涉及的獨(dú)特考量因素和面臨的挑戰(zhàn)。文中提出了一種以專用GaN驅(qū)動(dòng)器為形式的解決方案,可提供必要的功能,打造穩(wěn)固可靠的設(shè)計(jì)。此外,本文還建議將LTspice?作為合適的工具鏈來使用,以便成功部署GaN開關(guān)。
2025年5月29日,中國--服務(wù)多重電子應(yīng)用領(lǐng)域、全球排名前列的半導(dǎo)體公司意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics,簡稱ST;紐約證券交易所代碼:STM)日前宣布與新加坡科技研究局微電子研究所 (A*STAR IME) 和愛發(fā)科 (ULVAC) 合作,共同拓展意法半導(dǎo)體在新加坡的“廠內(nèi)實(shí)驗(yàn)室”(LiF)合作項(xiàng)目。新一期項(xiàng)目包括與新加坡科技研究局材料研究與工程研究所 (A*STAR IMRE) 以及新加坡國立大學(xué) (NUS)的合作項(xiàng)目。
【2025年5月26日, 德國慕尼黑訊】全球功率系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的半導(dǎo)體領(lǐng)導(dǎo)者英飛凌科技股份公司(FSE代碼:IFX / OTCQX代碼:IFNNY)推出了一款能夠主動(dòng)雙向阻斷電壓和電流的氮化鎵(GaN)開關(guān)——650 V CoolGaN? G5雙向開關(guān)(BDS)。該產(chǎn)品采用共漏極設(shè)計(jì)和雙柵極結(jié)構(gòu),是一款使用英飛凌強(qiáng)大柵極注入晶體管(GIT)技術(shù)和CoolGaN?技術(shù)的單片雙向開關(guān),能夠有效替代轉(zhuǎn)換器中常用的傳統(tǒng)背靠背開關(guān)。
【2025年5月15日, 德國慕尼黑訊】隨著AI數(shù)據(jù)中心的快速發(fā)展、電動(dòng)汽車的日益普及,以及全球數(shù)字化和再工業(yè)化趨勢的持續(xù),預(yù)計(jì)全球?qū)﹄娏Φ男枨髮?huì)快速增長。為應(yīng)對這一挑戰(zhàn),英飛凌科技股份公司(FSE代碼:IFX / OTCQX代碼:IFNNY)推出EasyPACK? CoolGaN? 650 V晶體管模塊,進(jìn)一步擴(kuò)大其持續(xù)壯大的氮化鎵(GaN)功率產(chǎn)品組合。該模塊基于Easy Power Module平臺,專為數(shù)據(jù)中心、可再生能源系統(tǒng)、直流電動(dòng)汽車充電樁等大功率應(yīng)用開發(fā)。它能滿足日益增長的高性能需求,提供更大的易用性,幫助客戶加快設(shè)計(jì)進(jìn)程,縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。
在當(dāng)今的電子設(shè)備領(lǐng)域,電源管理設(shè)計(jì)至關(guān)重要,其性能直接影響著設(shè)備的整體表現(xiàn)。隨著科技的不斷進(jìn)步,氮化鎵(GaN)功率器件應(yīng)運(yùn)而生,為電源管理設(shè)計(jì)帶來了新的突破和提升。
在全球汽車產(chǎn)業(yè)加速向電氣化、智能化轉(zhuǎn)型的浪潮中,功率半導(dǎo)體技術(shù)的革新成為關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。氮化鎵(GaN)作為一種新興的寬禁帶半導(dǎo)體材料,正憑借其獨(dú)特的性能優(yōu)勢,逐漸在車載應(yīng)用領(lǐng)域嶄露頭角,成為行業(yè)矚目的焦點(diǎn)。從當(dāng)前發(fā)展態(tài)勢來看,GaN 車載應(yīng)用已成不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。
在消費(fèi)電子設(shè)備日益普及的今天,用戶對充電速度和設(shè)備便攜性的需求不斷攀升。傳統(tǒng)的硅基快充芯片在滿足這些需求方面逐漸力不從心,而氮化鎵(GaN)快充芯片技術(shù)的出現(xiàn),為快充領(lǐng)域帶來了小型化與能效提升的雙重突破。
在半導(dǎo)體領(lǐng)域,氮化鎵(GaN)器件以其卓越的性能優(yōu)勢,如高電子遷移率、高擊穿電場、低導(dǎo)通電阻等,被視為極具潛力的下一代功率器件,有望在眾多領(lǐng)域掀起變革。然而,盡管前景誘人,氮化鎵器件的發(fā)展之路并非一帆風(fēng)順,諸多不利因素成為其大規(guī)模推廣應(yīng)用的絆腳石。
2025年4月1日,中國蘇州 — 服務(wù)多重電子應(yīng)用領(lǐng)域、全球排名前列的半導(dǎo)體公司意法半導(dǎo)體 (STMicroelectronics,簡稱ST;紐約證券交易所代碼:STM)與8英寸高性能低成本硅基氮化鎵(GaN-on-Si)制造全球領(lǐng)軍企業(yè)英諾賽科(香港聯(lián)合交易所股票代碼:02577.HK),共同宣布簽署了一項(xiàng)氮化鎵技術(shù)開發(fā)與制造協(xié)議。雙方將充分發(fā)揮各自優(yōu)勢,提升氮化鎵功率解決方案的競爭力和供應(yīng)鏈韌性。
上海2025年3月17日 /美通社/ -- 3月14日, "2025 英飛凌消費(fèi)、計(jì)算與通訊創(chuàng)新大會(huì)"(ICIC 2025,以下同)在深圳舉行。本屆大會(huì)匯聚600多位業(yè)界精英,就AI、機(jī)器人、邊緣計(jì)算、氮化鎵應(yīng)用等話題展開了精彩探討,首次在國內(nèi)展示了英飛凌兩款...
氮化鎵(GaN)作為第三代半導(dǎo)體材料的杰出代表,憑借其寬禁帶寬度、高擊穿電壓、高熱導(dǎo)率、高電子飽和漂移速度等卓越特性,在光電子、電力電子、射頻微波等諸多領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力。然而,如同任何新興技術(shù)一樣,氮化鎵器件在發(fā)展過程中也面臨著一系列嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),這些不利因素在一定程度上阻礙了其大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用與進(jìn)一步的技術(shù)突破。
【2025年3月17日, 中國上海訊】3月14日, “2025 英飛凌消費(fèi)、計(jì)算與通訊創(chuàng)新大會(huì)”(ICIC 2025,以下同)在深圳舉行。本屆大會(huì)匯聚600多位業(yè)界精英,就AI、機(jī)器人、邊緣計(jì)算、氮化鎵應(yīng)用等話題展開了精彩探討,首次在國內(nèi)展示了英飛凌兩款突破性技術(shù)——300mm氮化鎵功率半導(dǎo)體晶圓和20μm超薄硅功率晶圓,彰顯了英飛凌在技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域的領(lǐng)先地位,并解讀最新產(chǎn)品與解決方案,為行業(yè)注入新動(dòng)能,助力企業(yè)在低碳數(shù)字變革的浪潮中把握先機(jī)。
【2025年3月3日, 德國慕尼黑訊】由于市場對于音頻設(shè)備的緊湊、輕便、高集成度和節(jié)能的需求越來越高,領(lǐng)先的音頻設(shè)備制造商在不斷提高音質(zhì)的同時(shí),也在努力滿足這一需求。另外,他們還必須實(shí)現(xiàn)無縫連接、保證成本效益,并提供對用戶友好的功能,這使得音頻產(chǎn)品的開發(fā)變得更加復(fù)雜。為了解決這些難題,SounDigital在其全新1500 W D類放大器中集成了英飛凌科技股份公司(FSE代碼:IFX / OTCQX代碼:IFNNY)的 CoolGaN?晶體管,支持800 kHz開關(guān)頻率和五個(gè)通道,借助英飛凌先進(jìn)的氮化鎵(GaN)技術(shù),將其能效提升了 5%,能量損耗降低了 60%。
在半導(dǎo)體技術(shù)持續(xù)迭代的進(jìn)程中,碳化硅(SiC)與氮化鎵(GaN)器件作為第三代半導(dǎo)體的杰出代表,憑借其卓越的性能優(yōu)勢,正逐步改寫著電子產(chǎn)業(yè)的格局,成為推動(dòng)眾多領(lǐng)域變革的關(guān)鍵力量。深入了解這兩種器件的特性、應(yīng)用現(xiàn)狀以及未來市場走向,對于把握半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展脈搏意義重大。