什么是氮化鎵技術?

氮化鎵是一種無機物，化學式GaN，是氮和鎵的化合物，是一種直接能隙的半導體。

但對于氮化鎵，很多人只是有個模糊的概念，對于它實現小體積大功率背后的原理、以及為何能改變多行業格局其實并不清楚。

氮化鎵有何優勢?

由于氮化鎵具有更小的晶體管、更短的電流路徑、超低的電阻和電容等優勢，氮化鎵充電器的運行速度，比傳統硅器件要快100倍。

禁帶寬度大(3.4eV)，熱導率高(1.3W/cm-K)，則工作溫度高，擊穿電壓高，抗輻射能力強。

氮化鎵易與AlN、InN等構成混晶，能制成各種異質結構，而且GaN晶格對稱性比較低，具有很強的壓電性和鐵電性。

由于材料上的優勢，GaN功率器件可以實現更小的導通電阻和柵極電荷(意味著更優秀的傳導和開關性能)。因此GaN功率器件更適合于高頻應用場合，對提升變換器的效率和功率密度非常有利。

什么是氮化鎵技術原理?

氮化鎵器件憑借著獨特的器件特性，已經在快充領域發揮著越來越重的作用。但是傳統的氮化鎵器件的門極電壓非常特殊，門極門檻電壓極低，1V左右的門極電壓就可以部分導通;門極耐壓也只有6V左右。

上圖為傳統氮化鎵器件應用電路圖，為了配合傳統的電源控制器，工程師需要在門極配置復雜的電平轉換電路，使用起來非常不方便。

上圖為芯導PDG7115氮化鎵功率IC的應用電路圖，相比傳統氮化鎵器件，PGD7115直驅型GaN功率IC無需配置復雜的電平轉換電路，外圍電路更為簡潔，有效降低 BOM 成本，加速產品上市周期。

氮化鎵以開關速度快，導阻低，低輸入輸出電荷的優勢，應用在快充上逐漸取代了傳統的高壓硅MOS管。使用氮化鎵取代硅MOS管，不僅降低了開關損耗，提高充電器的轉換效率，使得充電器無需設計大面積的散熱片;而且大幅提升了功率器件開關頻率，減小變壓器電感量，縮小變壓器尺寸，進而減小充電器的體積。

綜合整理自百度百科、今日半導體、充電頭網