Transphorm新白皮書比較常閉D-Mode/E-Mode氮化鎵電晶體

2023 年 10 月 24 日

Transphorm發布了題為「Normally-off D-Mode 氮化鎵電晶體的根本優勢」的最新白皮書。該技術文獻科普了共源共柵(常閉)d-mode氮化鎵平台固有的優勢。重要的是,該文章還解釋了e-mode平台為實現常閉型解決方案,從根本上(實體層面)削弱了諸多氮化鎵自身的性能優勢。

白皮書介紹了normally-off d-mode氮化鎵平台的幾個關鍵優勢,包括:性能更高。優越的TCR(~25%),更低的動態與靜態導通電阻比(~25%),進而降低損耗,獲得更高的效率和更優越的品質因數(FOM);高功率級應用更加容易。Transphorm d-mode具有較高的飽和電流,而e-mode則必須通過並聯才能提供相同的電流,但這會導致功率密度和可靠性下降;穩健性且易驅動性。採用最穩健的矽MOSFET SiO2柵極,不受e-mode的p柵極限制,可相容矽基驅動器和控制器。

Transphorm業務開發和行銷高級副總裁Philip Zuk表示,長期以來,寬禁帶產業一直圍繞兩種不同架構氮化鎵電晶體爭論高下:常閉型d-mode和e-mode氮化鎵。Transphorm最初進入市場時,對這兩種技術路線都進行了研究探討,最終決定採用常閉型d-mode解決方案,因為該方案不僅可靠,且具有最高的性能和廣泛的驅動器相容性。而且,從系統設計角度出發,常閉型d-mode具備更全面和長遠的技術發展路線,而Transphorm尚未在e-mode方案看到這一優勢。白皮書用意在明確解釋Transphorm為什麼這樣設計氮化鎵元件,進而説明客戶更瞭解選擇氮化鎵元件時需要關注哪些性能指標。

目前,Transphorm元件的現場執行時間已超過2,000億小時,覆蓋了從低功率到高功率系統廣泛的應用領域。Transphorm公司不僅率先獲得JEDEC資格認證,也是首家取得AEC-Q101(汽車級)認證的企業,並率先發布900V氮化鎵平台。目前正在開發可用於800V電動​​汽車電池應用且已獲驗證的1,200V平台。

Transphorm也展示了一款四象限開關開關管,在微型逆變器和雙向系統等目標設計中可顯著減少元件使用數量(2~4個)。此外,Transphorm還實現了在氮化鎵元件上耐受5微秒的短路電路(SCCL)技術,有望可開啟數十億美元的電機控制和電動車動力應用市場。

憑藉著全方位的產品平台,Transphorm元件已經成功應用於從數十瓦至7.5kW的設計及量產產品,應用領域涵蓋運算(資料中心或網路的電源、高性能遊戲、高算力應用、人工智慧運算)、能源/工業(任務關鍵型UPS和微型逆變器)以及消費類適配器/快充電源(筆記型電腦、行動裝置、家用電器)。而這個成就歸功於一開始即採用常閉型d-mode設計方案。

該技術文獻全面介紹了氮化鎵在物理特性方面自帶的優勢特性以及常閉型d-mode氮化鎵解決方案如何發揮最大的自身優勢,用於創建具有更高可靠性、可設計性、可驅動性、可製造性和多樣性的卓越平台。

白皮書還特別探討了二維電子氣通道(2DEG)的作用。2DEG是氮化鎵HEMT異質結結構中自發形成的自然現象,由於所有氮化鎵平台(包括e-mode)本質上都是常閉型d-mode平台,文章詳細說明了選擇d-mode或e-mode的方式關斷元件,將如何影響2DEG和整個平台的性能。

該白皮書還糾正了業內常見的有關常閉型d-mode和e-mode元件性能的一些誤區。

標籤
相關文章

常關需求引發路線之爭 D-mode GaN不容低估(1)

2023 年 10 月 31 日

常關需求引發路線之爭 D-mode GaN不容低估(2)

2023 年 10 月 31 日

常關需求引發路線之爭 D-mode GaN不容低估(3)

2023 年 10 月 31 日

Transphorm推出SuperGaN FET低成本驅動器方案

2023 年 06 月 19 日

Transphorm氮化鎵元件實現5微秒短路耐受時間

2023 年 08 月 28 日

Transphorm發布兩款4引腳TO-247封裝SuperGaN元件

2024 年 01 月 22 日
前一篇
貿澤/Vishay電子書探索工業4.0啟用技術
下一篇
Littelfuse推出800V N溝道耗盡型MOSFET
最新文章

挑戰七埃米製程 imec提出雙列CFET結構

2024 年 12 月 09 日

AI PC銷量上看億台 小型語言模型蓄勢待發

2024 年 12 月 09 日

XR產業協會理事長鄭育鎔:智慧頭戴裝置內容為王

2024 年 12 月 09 日

頻寬需求不等人 CPC技術另闢蹊徑

2024 年 12 月 09 日

先進晶片驅動AI PC蓬勃發展

2024 年 12 月 09 日