功率放大器的器件技術(shù)總是關(guān)于在相同或較高速度下，如何增加晶體管的射頻功率密度和增益。功率密度和增益的提高可以減少增益級(jí)數(shù)和合成損耗，并且最終限制芯片在給定頻率下，可以提供的原始功率、增益和效率。

功率密度的不斷提升推動(dòng)相關(guān)技術(shù)從硅轉(zhuǎn)移到標(biāo)準(zhǔn)砷化鎵，再到高壓砷化鎵，最終到氮化鎵。

隨著技術(shù)向高功率密度場(chǎng)效應(yīng)管技術(shù)的遷移，器件的溫度管理問題也在增加。保證器件的“涼爽”是重要的，這是因?yàn)楦邷貙?dǎo)致器件的原始性能和可靠性退化。在理論上，氮化鎵在相對(duì)較高頻率下，可提供的功率密度超過 20 W/mm。但是，在實(shí)際中，由于在非常緊湊的空間在內(nèi)，大量熱量的散發(fā)造成高溫，氮化鎵的使用被限制在5W/mm以下。

熱設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)是碳化硅成為高性能射頻應(yīng)用首選襯底材料的最終原因。碳化硅的導(dǎo)熱性就像氮化鎵的高射頻功率一樣重要。也正是這個(gè)原因，Qorvo 等公司已經(jīng)開始研究鉆石等熱屬性更好的襯底材料。

為管理今天的熱設(shè)計(jì)，電路設(shè)計(jì)人員讓熱量在半導(dǎo)體表面擴(kuò)散，增加器件單元之間的距離或縮小器件單元。但是，熱設(shè)計(jì)不僅僅是芯片層面。封裝工程人員也必須幫忙，因?yàn)?a target="_blank">芯片封裝接口的熱通量也較高。為確保氮化鎵器件器件能夠提供最大限度射頻功率密度，芯片與封裝包之間的良好熱接口極為重要。

在氮化鎵技術(shù)中，熱設(shè)計(jì)與電氣設(shè)計(jì)同等重要。