一系列采用新一代H2技术的全新高压氮化镓场效应管解析

随着全球多样化的发展，我们的生活也在不断变化着，包括我们接触的各种各样的电子产品，那么你一定不知道这些产品的一些组成，比如氮化镓场效应管。

半导体基础元器件生产领域的高产能生产专家Nexperia宣布推出一系列采用新一代H2技术的全新高压氮化镓场效应管。新器件包含两种封装，TO-247 和Nexperia专有的CCPAK。两者均实现了更出色的开关和导通性能，并具有更好的稳定性。由于采用了级联结构并优化了器件相关参数，Nexperia的氮化镓场效应管无需复杂的驱动和控制，应用设计大为简化;使用标准的硅MOSFET 驱动器也可以很容易地驱动它们。

氮化镓被誉为最新一代的半导体材料，发展和应用的潜力巨大。氮化镓比硅禁带宽度大3倍，击穿场强高10倍，饱和电子迁移速度大3倍，热导率高2倍。这些性能提升带来的一些优势就是氮化镓比硅更适合做大功率高频的功率器件，同时体积还更小，功率密度还更大。

新的氮化镓技术采用了贯穿外延层的过孔，减少了缺陷并且芯片尺寸可缩小约24%。TO-247 封装的新器件，导通电阻RDS(on)降低到仅 41mΩ(最大值，25℃的典型值为 35mΩ)，同时具有高的栅级阀值电压和低反向导通电压。CCPAK封装的新器件，将导通电阻值进一步降低到39mΩ(最大值，25℃的典型值为 33mΩ)。两种封装的新器件均符合 AEC-Q101 标准，可满足汽车应用的要求。

一个更加直观的例子是，假如所有电器都换成氮化镓材质，整体用电量将会减少20%。

Nexperia氮化镓战略营销总监 Dilder Chowdhury表示：“客户需要导通电阻RDS(on)为30~40mΩ的650V新器件，以便实现经济高效的高功率转换。相关的应用包括电动汽车的车载充电器、高压DC-DC直流转换器和发动机牵引逆变器; 以及1.5~5kW钛金级的工业电源，比如：机架装配的电信设备、5G设备和数据中心相关设备。Nexperia持续投资氮化镓开发，并采用新技术扩充产品组合。首先为功率模块制造商提供了传统的 TO-247封装器件和裸芯片，并随后提供我们高性能的CCPAK 贴片封装的器件。”

但是氮化镓不同于硅等前代半导体材料，它不存在于自然界中，只能通过人工合成，研发及商用成本更高，一片五厘米大小的氮化镓片售价就超过了2万元。

Nexperia 的 CCPAK贴片封装采用了创新的铜夹片封装技术来代替内部的封装引线。这样可以减少寄生损耗，优化电气和热性能，并提高可靠性。CCPAK封装的氮化镓器件提供顶部或底部散热两种配置，使其更通用，并有助于进一步改善散热。

在研究设计过程中，一定会有这样或着那样的问题，这就需要我们的科研工作者在设计过程中不断总结经验，这样才能促进产品的不断革新。