Priemyselné aplikácie GaN

Oblasti použitia GaN na báze SiC a na báze Si nie sú striktne oddelené.In GaN-On-SiC zariadenia, cena SiC substrátu je relatívne vysoká a s rastúcou vyspelosťou SiC technológie dlhých kryštálov sa očakáva ďalší pokles nákladov na zariadenie a používa sa vo výkonových zariadeniach v oblasti výkonovej elektroniky.

GaN na RF trhu

V súčasnosti existujú na trhu RF tri hlavné procesy: proces GaAs, proces LDMOS (Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor) na báze Si a proces GaN. Nevýhody zariadení GaAs a zariadení LDMOS sú Prevádzková frekvencia je obmedzená, pričom maximálna efektívna frekvencia je pod 3 GHz.

GaN premosťuje priepasť medzi technológiami GaAs a technológiami LDMOS na báze Si, pričom kombinuje schopnosť spracovania energie LDMOS na báze Si s vysokofrekvenčným výkonom GaAs. GaAs sa používa hlavne v malých základňových staniciach a so znížením nákladov na GaN sa očakáva, že GaN bude zaberať časť trhu PA s malými základňovými stanicami vďaka svojim vysokovýkonným, vysokofrekvenčným a vysoko účinným charakteristikám, ktoré tvoria vzor, ​​ktorému spoločne dominujú GaAs PA a GaN.

GaN v aplikáciách výkonových zariadení

DVzhľadom na štruktúru obsahuje vysokorýchlostný výkon heteroprechodného dvojrozmerného elektrónového plynu, zariadenia GaN v porovnaní so zariadeniami SiC majú vyššiu prevádzkovú frekvenciu, v spojení s tým, že dokážu vydržať napätie nižšie ako zariadenie SiC, takže výkonové elektronické zariadenia GaN sú vhodnejšie pre vysokofrekvenčné, malé objemové, nákladovo citlivé, nízke energetické požiadavky na napájacie pole, ako sú bezdrôtové nabíjacie zariadenia, napájacie adaptéry ultraľahkej spotrebnej elektroniky atď.

V súčasnosti je hlavným bojiskom GaN rýchle nabíjanie. Automobilová oblasť je jedným z kľúčových aplikačných scenárov pre napájacie zariadenia GaN, ktoré možno použiť v automobilových DC/DC konvertoroch, DC/AC invertoroch, AC/DC usmerňovačoch a OBC (zabudovaných nabíjačkách). Napájacie zariadenia GaN majú nízky odpor pri zapnutí, vysokú rýchlosť spínania, vyššiu hustotu výkonu a vyššiu účinnosť premeny energie, čo nielen znižuje stratu energie a úsporu energie, ale umožňuje aj miniaturizáciu systému. To nielen znižuje straty energie a šetrí energiu, ale tiež miniaturizuje a odľahčuje systém, čím sa efektívne znižuje veľkosť a hmotnosť výkonových elektronických zariadení.