當今市場上有許多晶體管選擇，它們將各種技術與不同的半導體材料相結合。因此，縮小哪一個最適合特定設計的范圍可能會令人困惑。在這些選擇中，GaN晶體管是，但是什么使它們與眾不同呢？

什么是晶體管？

晶體管在電子電路中執行兩項主要任務：它們要么放大輸入電流，要么本質上充當開關——兩者都是現代電子產品的關鍵功能。晶體管可以在數字電子應用中找到;包括雷達、空中交通管制系統、太空探索和電信。

晶體管根據其工作方式分為兩個基本類別：BJT（雙極結型晶體管）或FET（場效應晶體管）。特別令人感興趣的是HEMT（高電子遷移率晶體管），它通常用于RF應用的高功率放大器。

氮化鎵晶體管基礎知識

傳統上，用于晶體管的半導體材料是Si（硅），但工程師有更多的選擇。這些包括SiC（碳化硅），GaAs（砷化鎵）和GaN（氮化鎵）。在這些選擇中，GaN正迅速成為許多晶體管應用的首選半導體材料。

GaN具有高電子遷移率，在更高頻率下支持更大的增益，并且與等效的LDMOS（橫向擴散MOSFET）技術相比具有更高的效率。GaN還具有高活化能，從而具有出色的熱性能和顯著更高的擊穿電壓。

氮化鎵晶體管的優勢

與上述更傳統的技術相比，SiC晶體管上的GaN具有許多優勢。其中包括更高的功率密度、更高的擊穿電壓、更高的導熱性和更低的功率要求。這些優勢可以帶來更高的效率（即使在更高的頻率下）、更小的外形尺寸、更低的整體系統等級、更高的可靠性和一流的性能。GaN 晶體管的使用支持關鍵的射頻需求，如高增益、低功耗、高吞吐量和極快的開關速度。

例如，當GaN晶體管技術用于電信放大器時，它支持更寬的信號帶寬。使用GaN HEMT的放大器可以利用更高的頻率，因此比傳統的硅基放大器更有效地處理流量。需要的放大器更少，由于需要的設備更少，因此降低了運行和部署成本。此外，GaN晶體管使空中交通管制等眾多系統能夠跨越L、S、C、X和Ku頻段。

氮化鎵晶體管可以處理比傳統晶體管更寬的溫度范圍，并且在惡劣的環境中工作良好，使其成為射頻應用的理想選擇。對于無法發生故障的任務關鍵型RF應用，建議使用SiC晶體管上的GaN，因為它們具有高可靠性。

氮化鎵晶體管的使用范圍

氮化鎵晶體管因其快速開關能力和小巧、輕便、耐用的設計而在通信行業產生了重大影響。SiC HEMT上的GaN可以在TCAS（戰術防撞系統），雷達和寬帶系統，UHF通信，機上WiFi，空中交通管制和軍用飛機上的IFF（敵我識別）系統中找到。GaN 射頻晶體管用于 SSR（二次監視雷達）和衛星通信，以及寬帶和超寬帶應用。SiC上的GaN組件也用于最近的4G應用以及尖端的5G技術。事實上，5G系統是SiC晶體管上的GaN被證明不可或缺的一個領域，因為它具有低延遲和高開關速度。

氮化鎵晶體管：久經考驗的可靠性和效率

GaN 晶體管已被證明是可靠、高效和有效的——一種用于 5G 電信、超視距通信和衛星技術等尖端發展的現代晶體管。在為需要小尺寸、最低冷卻要求、快速開關速度和高功率密度的設計選擇RF元件時，請記住將GaN技術包括在選擇中。

審核編輯：郭婷