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如今，围绕第三代半导体的研发和应用日趋火热。由于具有更大的禁带宽度、高耐压、高热导率、更高的电子裕如速率等特色，第三代半导体材料概况餍足未回电子居品在高温、高功率、高压、高频等方面更高的条目天天色，被以为是膺惩传统硅（Si）器件性能天花板的必由之路。

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氮化镓和碳化硅（SiC）并称为第三代半导体界的“双雄”。其中，SiC在高耐压和大电流应用方面上风杰出，连年来在新动力汽车、可再生动力等功率电子范围风头无两；而GaN则凭借出色的击穿场强脾气和电子裕如速率，提供出色的低导通电阻和高速开关（高频率使命）性能，在100~600V中等耐压应用中推崇拉风。

和SiC功率器件的脾气和应用（图源：ROHMSemiconductor）

日趋火爆的GaN商场

不丢丑出，由于GaN的应用范围与传统的Si基器件有更多的错乱，因此其商场远景也更为广博，也更容易在Si基器件替代升级中找到切入点。事实也确乎如斯，2020年之后，跟着在快充适配器中的应用落地，GaN器件得手火出了圈，由此也诠释注解其低导通电阻、高速开关等优异脾气，在大功率、高效果和袖珍化的居品筹画上具有显耀的竞争上风。

此番在浮滥范围的得手，也成了GaN器件向工业和数据中心等应用快速渗入的催化剂，GaN的商场限制也随之快速增长。据Yole Group的权衡，从2022年到2028年，GaN功率器件商场限制将从1.849亿好意思元增长至20.4亿好意思元，复合年增长率高达49%。

如斯火爆的商场行情，有实力的半导体厂商当然不会错过，因此连年来GaN范围的“炸药味”也越来越浓。念念要在这场竞争中胜出，半导体厂商需要在两个方面下功夫：

第一，要有性能优异的GaN器件，并以此为基点冉冉酿成齐全的居品系列，掩饰不同耐压等第，提供不同的封装体式，以餍足不断增长的各类应用所需。

第二，要通过工夫翻新，不断镌汰GaN器件的应用开发门槛，让GaN工夫概况更泛泛地在更广范的应用场景中落地。

在GaN器件范围，ROHM Semiconductor（以下简称ROHM）的EcoGaN™系列居品组合，即是一个得手的表率。该系列不仅包括高性能的GaN开关单品，也包括为简化GaN应用开发而打造的翻新器件，在助力终局居品进一步节能和袖珍化方面，为客户提供价值。

高性能GaN开关单品

GaN HEMT是GaN开关器件的主流架构，它是期骗在半导体异质结处感应出的高移动率二维电子气体充任通谈的场效应晶体管，器件漏极和源极之间的电流高速横向流过二维电子气沟谈，从而终了出色的开关脾气。基于GaN优异的物理脾气，GaN HEMT的薄漂移层可终了650V的耐压和很低的导通电阻，以餍足中等功率、中等电压和高频应用中，袖珍化电源系统筹画的条目。

与其他一些GaN范围的玩家比拟天天色，ROHM的GaN HEMT居品似乎出谈时候不长，但实质上其背后的工夫积淀额外深厚。

早在2006年，ROHM就开动研发GaN居品，并将为可靠量产LED居品而开发的基本外延和助长工夫，得手应用到了GaN HEMT居品上，搞定了基于GaN-on-Si衬底的高质地GaN外延层助长的困难。

在2021年，ROHM领先推出了8V栅极-源极额定电压的150V GaN HEMT器件，得手切入GaN器件商场。紧接着在2022年，又推出了首款耐压650V的GaN HEMT。凭借其特殊的结构，ROHM将GaN HEMT栅极-源极额定电压从传统的6V提高到8V，进步了GaN器件电源电路的筹画裕度和可靠性，也缔造了其竞争上风。2023年4月，ROHM的650V GaN HEMT终清楚量产，至此酿成了150V和650V两大主力分立式GaN开关器件居品系列。

GNP1 EcoGaN™ 650V GaN FET是其中代表性的居品，其低导通电阻和高速开关的脾气，可大大提高电源诊治效果并减小系统柜尺寸；同期，器件内置的ESD保护功能和出色的散热性能，也概况为进步系统可靠性和筹画生动度提供助力。

归纳起来，该GaN HEMT在打造高开关频率和高密度电源诊治器时，具有三大显耀上风：

. 更快的开关速率：有助于终了快速反馈，提高系统合座性能并终了高档功能。

. 更高的耐压才能：650V额定电压确保了端庄性和弹性，使其成为电源、电机甩掉和电动汽车系统等中高压应用的理念念之选。

. 增强的可靠性：这些器件选择先进的GaN工夫构建，具有更出众的热照管性能，成心于提高斥地的可靠性并延长使用寿命。

搞定GaN HEMT栅极驱动痛点

诚然与Si MOSFET比拟，GaN HEMT在开关性能上有诸多上风，然则四肢一个新式的器件，在实质应用开发时也曾会遭受不少痛点，栅极驱动即是痛点之一。

具体来讲，GaN HEMT栅极驱动有两个主要的挑战：其一，GaN HEMT的驱动电压较低（不时为1.5至1.8V），有误启动的风险；其二，GaN HEMT的栅极耐压较低（6V傍边），栅极易损坏。因此，需要选择特意优化筹画的栅极驱动器，与GaN HEMT合作使用，才能终了一个齐全的搞定决议。

而这个不得不“添加”的栅极驱动器，不但会增多系统BOM的数目和资本，还会因为要计划寄陌生量影响等特殊成分，增多筹画的复杂性，成为开发者使用GaN HEMT时的工夫门槛。

为了匡助开发者猖厥超过GaN HEMT栅极驱动这一工夫门槛，ROHM相接我方在功率和模拟两方面的专科教悔和工夫上风，开发出了集650V GaN HEMT、栅极驱动器和相干外围元器件于一体的Nano Cap™ 650V GaN HEMT功率级IC——BM3G0xxMUV-LB系列居品，在简化筹画、提高开发效果的同期，更猛经由地开释出GaN HEMT的上风性能。

该GaN HEMT功率级IC的中枢上风，体当今三个方面：

. 简化GaN器件系统开发：将650V GaN HEMT、专用栅极驱动器、新增功能和外围元器件集成在一体化封装中，让GaN器件的应用开发更猖厥。

. 猖厥替换Si基搞定决议：该功率级IC具有较宽的驱动电压范围（2.5~30V），典型启动时候15μs，传输延长11~15ns，是现存Si基搞定决议理念念的“平替”。

. 更低的损耗，更小的尺寸：与正常的搞定决议比拟，该GaN HEMT功率级IC功率损耗镌汰约20%，所需外置元器件由8个减少为1个，性能进步显著。

一句话转头：Nano Cap™ 650V GaN HEMT功率级IC概况餍足功率电子系统在袖珍化、简化筹画、可靠性、低损耗等方面的诸多需求，大大拉低GaN应用开发的工夫门槛，是工业斥地、电源、桥式拓扑和适配器等应用向第三代半导体工夫升级时理念念的搞定决议。

迈向当年的GaN居品组合

不丢丑出，在GaN范围ROHM的政策额外分解：一方面，不断打造分立GaN开关器件宏构，充实居品组合；另一方面，通过功能集成，镌汰GaN系统应用开发的难度，加快GaN的限制化商用。

真實精液大爆射

事实诠释注解，这一政策额外得手；因此面向当年，ROHM还会将这一得手的政策进行到底。

具体来讲，在GaN分立器件单品方面，ROHM将不断扩张现存的两大主力居品，推出第二/三代150V耐压居品、选择新式封装的650V耐压居品等；而在集成化的翻新搞定决议上，ROHM商酌2024年量产搭载伪谐振AC-DC电路或功率因数改善电路，以及搭载半桥电路的居品；并商酌在2026年前，继续量产将GaN HEMT、栅极驱动IC、甩掉IC集成在合并封装中的居品。

总之，ROHM正在通过我方的奋力，让GaN器件在功率电子范围更快速地“攻城略地”，终将变得无处不在。

若是你也念念在筹画中猖厥搭载GaN器件，底下这些ROHM的居品和决议，一定不要错过哦~~

EcoGaN™是通过更猛经由地阐发GaN的性能，助力应用居品进一步节能和袖珍化的罗姆GaN器件，该系列居品有助于应用居品进一步镌汰功耗、终了外围元器件的袖珍化、减少筹画工时和元器件数目等。

Nano Cap是在ROHM的垂直统合型坐褥体制下，凝华“电路筹画”、“布局”、“工艺”三大模拟工夫上风而终了的超强健甩掉工夫。强健甩掉搞定了模拟电路中电容器相干的强健运行课题，不管是在汽车和工业斥地范围，也曾在浮滥电子斥地范围，这项工夫皆有助于减少各式应用的筹画工时。

・EcoGaN™ 、Nano Cap™是ROHM Co.， Ltd.的商标或注册商标。

本文转载自：贸泽电子天天色