一种新技术E-Mode GaN宽带隙半导体讨论，第二部分

目前有几个 GaN 器件概念。那么，大家能告诉我从设计的角度来看，哪些是主要的，哪些是我们的发展方向?，关于GaN的十件事，有没有你更关注的点?

这就像关于 GaN 的 10 件事。我记得，有一个具体的问题我想谈一谈。但首先，让我回答你问题的第一部分：可用的概念以及我们对此做了什么。所以，我想说有很多概念，远不止两个，但不知何故，我们可以谈论极端，所谓的 Cascode GaN 和所谓的增强模式 GaN。由于我的第一家公司，级联 GaN 实际上是第一个诞生的。当功率 GaN 研究的先驱 International Rectifier 首次开始开发基于级联的 GaN 解决方案时，我就在那里。而且，顺便说一句，今天几乎每个 GaN 制造商都有其主要经理，20 年前与我分享了这种经验。

我们可以说，IR 遗产仍然存在于世界各地的许多公司中。现在，通过谈论级联本身，它是至少两个芯片的双芯片解决方案，其中通常有GaN与低压MOSFET耦合，整个器件通过驱动MOSFET栅极工作。众所周知，这个概念带来了易用性。

因此，驱动一个低压 MOSFET 是极其容易的，因此级联共栅被普遍认为是一个易于使用的概念。当然，它也有一些缺点。例如，缺乏可扩展性。一件事是制作 600 伏或 650 伏的级联解决方案。但是如果你想做一个 100 伏的器件，采用这种概念，低压 MOSFET 引入的妥协太大，你真的失去了 GaN 的优势。

在光谱的另一边，我们可以谈谈增强模式或 E-Mode GaN：这是一个绝妙的解决方案，它非常优雅，单芯片正常关闭。但是，当然，许多用户希望通过更换硅 MOSFET 而不做任何改变来简单地获得 GaN 的性能优势。

不幸的是，与硅 MOSFET 相比，增强型 GaN 非常特殊。它具有极低的阈值电压，根据栅极概念大约只有 1 伏，但它基本上介于 1 到 2 伏之间，并且栅极看不到高于 6 或 6.5 伏的电压。因此，用户要么使用 GaN 专用栅极驱动器，要么添加一个驱动电路来钳位栅极电压以防止损坏栅极，或两者兼而有之。这就是这个概念的问题所在。

在这里，我来到你问题的第二部分，关于 GaN 的 10 件事。在这篇文章中有一个观点，我们提到大多数 E-Mode GaN 解决方案现在需要为栅极提供负电压以实现有效关断。确实如此，因为阈值电压非常低，以至于我们希望避免 PCB 感应返回的任何风险。因此，市场上没有多少栅极驱动器具有这种负电压能力。所以，你会看到这些概念有很好的地方，但也有一些缺点。

基本上，CGD 采用的技术将级联共栅的易用性与 E-Mode GaN 的简单性相结合，从而避免了所有缺点，包括对负驱动电压的需求，简而言之。确实如此，因为阈值电压非常低，以至于我们希望避免 PCB 感应返回的任何风险。因此，市场上没有多少栅极驱动器具有这种负电压能力。所以，你会看到这些概念有很好的地方，但也有一些缺点。基本上，CGD 采用的技术将级联共栅的易用性与 E-Mode GaN 的简单性相结合，从而避免了所有缺点，包括对负驱动电压的需求，简而言之。确实如此，因为阈值电压非常低，以至于我们希望避免 PCB 感应返回的任何风险。

因此，市场上没有多少栅极驱动器具有这种负电压能力。所以，你会看到这些概念有很好的地方，但也有一些缺点。基本上，CGD 采用的技术将级联共栅的易用性与 E-Mode GaN 的简单性相结合，从而避免了所有缺点，包括对负驱动电压的需求。

Cascode 是一种双芯片解决方案，通常在 GaN 上加上一个低压 MOSFET，正如 Andrea 所说，整个器件通过驱动 MOSFET 栅极来工作。因此，驱动低压 MOSFET 非常容易，级联共源共栅是一种易于使用的概念。与硅 MOSFET 相比，E 模式非常特殊：它具有极低的阈值电压。