全球知(zhī)名半導體(tǐ)制造商(shāng)ROHM（總部位于日本京都市）面向以工(gōng)業設備和通信設備爲首的各種電(diàn)源電(diàn)路，開(kāi)發出針對150V耐壓GaN HEMT*1（以下(xià)稱“GaN器件”）的、高達8V的栅極耐壓（栅極-源極間額定電(diàn)壓）*2技術。

• 近年來，在服務器系統等領域，由于IoT設備的需求日益增長，功率轉換效率的提升和設備的小(xiǎo)型化已經成爲重要的社會課題之一(yī)，而這就要求功率元器件的進一(yī)步發展與進步。

ROHM一(yī)直在大(dà)力推動業内先進的SiC元器件和各種具有優勢的矽元器件的開(kāi)發與量産，以及在中(zhōng)等耐壓範圍具有出色的高頻(pín)工(gōng)作性能的GaN器件的開(kāi)發。此次，ROHM就現有GaN器件長期存在的課題開(kāi)發出可以提高栅極-源極間額定電(diàn)壓的技術，能夠爲各種應用提供更廣泛的電(diàn)源解決方案。

與矽器件相比，GaN器件具有更低的導通電(diàn)阻值和更優異的高速開(kāi)關性能，因而在基站和數據中(zhōng)心等領域作爲有助于降低各種開(kāi)關電(diàn)源的功耗并實現小(xiǎo)型化的器件被寄予厚望。然而，GaN器件的栅極-源極間額定電(diàn)壓較低，在開(kāi)關工(gōng)作期間可能會發生(shēng)超過額定值的過沖電(diàn)壓，所以在産品可靠性方面一(yī)直存在很大(dà)的問題。

在這種背景下(xià)，ROHM利用自有的結構，成功地将栅極-源極間額定電(diàn)壓從常規的6V提高到了8V，這将有助于提高采用高效率的GaN器件的電(diàn)源電(diàn)路的設計裕度和可靠性。此外(wài)，還配合本技術開(kāi)發出一(yī)種專用封裝，采用這種封裝不僅可以通過更低的寄生(shēng)電(diàn)感更好地發揮出器件的性能，還使産品更易于在電(diàn)路闆上安裝并具有更出色散熱性，從而可以使現有矽器件的替換和安裝工(gōng)序中(zhōng)的操作更輕松。

未來，ROHM将加快使用該技術的GaN器件開(kāi)發速度，預計于2021年9月即可開(kāi)始提供産品樣品。

＜開(kāi)發中(zhōng)的GaN器件的特點＞

ROHM即将推出的目前正在開(kāi)發中(zhōng)的GaN器件具有以下(xià)特點：

1. 采用ROHM自有結構，将栅極-源極間額定電(diàn)壓提高至8V

普通的耐壓200V以下(xià)的GaN器件的栅極驅動電(diàn)壓爲5V，而其栅極-源極間額定電(diàn)壓爲6V，其電(diàn)壓裕度非常小(xiǎo)，隻有1V。一(yī)旦超過器件的額定電(diàn)壓，就可能會發生(shēng)劣化和損壞等可靠性方面的問題，這就需要對栅極驅動電(diàn)壓進行高精度的控制，因此，這已成爲阻礙GaN器件普及的重大(dà)瓶頸問題。

針對這種課題，ROHM通過采用自有的結構，成功地将栅極-源極間的額定電(diàn)壓從常規的6V提高到了業内超高的8V。這使器件工(gōng)作時的電(diàn)壓裕度達到普通産品的三倍，在開(kāi)關工(gōng)作過程中(zhōng)即使産生(shēng)了超過6V的過沖電(diàn)壓，器件也不會劣化，從而有助于提高電(diàn)源電(diàn)路的可靠性。

2．采用在電(diàn)路闆上易于安裝且具有出色散熱性的封裝

該GaN器件所采用的封裝形式，具有出色的散熱性能且通用性非常好，在可靠性和可安裝性方面已擁有可靠的實際應用記錄，因此，将使現有矽器件的替換工(gōng)作和安裝工(gōng)序中(zhōng)的操作更加容易。此外(wài)，通過采用銅片鍵合封裝技術，使寄生(shēng)電(diàn)感值相比以往封裝降低了55％，從而在設計可能會高頻(pín)工(gōng)作的電(diàn)路時，可以更大(dà)程度地發揮出器件的性能。

3．與矽器件相比，開(kāi)關損耗降低了65％

該GaN器件不僅提高了栅極-源極間額定電(diàn)壓并采用了低電(diàn)感封裝，還能夠更大(dà)程度地發揮出器件的性能，與矽器件相比，開(kāi)關損耗可降低約65％。

＜應用示例＞

・數據中(zhōng)心和基站等的48V輸入降壓轉換器電(diàn)路
・基站功率放(fàng)大(dà)器單元的升壓轉換器電(diàn)路
・D類音頻(pín)放(fàng)大(dà)器
・LiDAR驅動電(diàn)路、便攜式設備的無線充電(diàn)電(diàn)路

＜用語説明＞

*1)GaN HEMT
GaN（氮化镓）是一(yī)種用于新一(yī)代功率元器件的化合物(wù)半導體(tǐ)材料。與普通的半導體(tǐ)材料矽相比，具有更優異的物(wù)理性能，目前利用其高頻(pín)特性的應用已經開(kāi)始增加。
HEMT是High Electron Mobility Transistor（高電(diàn)子遷移率晶體(tǐ)管）的英文首字母縮寫。

*2) 栅極-源極間額定電(diàn)壓（栅極耐壓）
可以在栅極和源極之間施加的[敏感詞]電(diàn)壓。
工(gōng)作所需的電(diàn)壓稱爲“驅動電(diàn)壓”，當施加了高于特定阈值的電(diàn)壓時，GaN HEMT将處于被動工(gōng)作狀态。