氮化镓技术讨论，第一部分

氮化镓提高了功率转换级的效率。GaN 很有吸引力，因为它比硅具有更高的能效、更小的尺寸、更轻的重量和更便宜的总成本。在剑桥 GaN 器件业务开发副总裁 Andrea Bricconi 的讨论中，我们将分析这个宽带隙生态系统的最新技术，这些技术将推动下一步的改进。

今天的主题是氮化镓，或 GaN，GaN 晶体管。GaN是一种宽带隙半导体。它在多种电力电子应用中不断增长。这是由于这种材料的特殊性能，在功率密度、耐高温和在高开关频率下工作方面优于硅。GaN 极大地提高了功率转换级的效率，在生产高效电压转换器时可作为硅的宝贵替代品。与硅相比，GaN 提供了重要的改进，例如更高的能效、更小的尺寸、更轻的重量和更低的总体成本。

在剑桥 GaN 器件业务发展副总裁 Andrea Bricconi 的讨论中，我们将分析这个宽带隙生态系统的最新技术，这些技术将推动下一步的改进。该公司正在使用其专有的 IC-GaN 技术开发一系列基于 GaN 的节能功率器件，这些器件将部署在消费类、开关电源、照明、数据中心和汽车等关键市场领域。

那么，为什么是氮化镓?作为一种材料，对于许多应用，对于许多市场而言，GaN 似乎比硅具有显着的内在优势。GaN 在哪些应用领域取得了显着的市场渗透?GaN、氮化镓现在正在出现哪些应用?

为什么选择 GaN?好吧，我可以问为什么不呢?我的意思是，这是当今最令人兴奋的材料。它拥有一切可以帮助电子设备朝着高效率迈出一大步，并且在经过多年的承诺和挫折之后，它终于可用并成熟了。

我会说，在氮化镓领域工作真的很有趣，你会觉得自己正处于某种特殊的中间，这种情况几十年才发生一次。

市场正在蓬勃发展，从低功率 AC/DC 应用开始，例如移动充电器、适配器以及所有用于消费类应用的开关模式电源。同时，我们看到，经过多年的初步活动，现在服务器电源也具有良好的吸引力，这是由于需要提供最高效率并遵守更严格的法规。除了在低压领域，假设低于 300 伏，氮化镓正在帮助减少许多应用中的 DC/DC 转换器的外形尺寸，例如机器人、无人机、电信(准确地说，电信是指砖转换器) . 因此，在真正需要更小尺寸和重量的地方，氮化镓正在进入市场并逐渐取代传统的硅解决方案。

当然，谈到新兴应用，GaN 在硅无法应对的领域也有很大的吸引力。同样，如果您考虑无线充电，那么停留在低压领域，这是一个很好的例子。特别是对于 E 类，工作频率为 6.78 MHz，或两倍，GaN 的效率优势是显而易见的。对于那些必须在几纳秒内切换大量电流的应用，例如用于自动驾驶的激光雷达，根本没有 GaN 的有效替代品。

所以我想说，总的来说，由于便携性等特定市场趋势或国际法规的驱动，所有以减小尺寸和重量为目标的应用，GaN 确实变得突出。

在便携性方面，如果您考虑最终用户，我是指像您或我这样的人，我们希望携带尽可能轻但功能强大的移动充电器，以便能够同时为许多设备充电。当然，还可以实现快速充电。当然，你可以从带有硅的充电器中挤出更多的电量，但它会很笨重。如果您想实现非常高的功率密度和非常高的功率能力，以及非常小的外形尺寸，GaN 是您的最佳选择。

另一方面，关于数据中心，因为我们谈论的是国际法规，以及总体上最好的能源利用，我的意思是，数据中心的电力消耗目标是到本世纪末翻一番，实现一些目标比如800太瓦的功率。我们需要充分利用这些能源，而 GaN 肯定会通过将效率提高到最高水平来减少能源的浪费。