CEO Corner——Alex Lidow驳斥氮化镓器件的价格高于硅器件的神话
技术分享GaN技术杂谈 – Alex Lidow, Ph.D.
8月 03, 2022
早在2015年，Venture Beat就发表了一篇关于氮化镓芯片取代硅的文章。在那篇文章中，我断言氮化镓基功率半导体的广泛普及是可能的，因为GaN FET将比硅具有更高的性能和更低的成本。然而，人们仍然普遍误解氮化镓器件还没有达到那个里程碑……这是一个错误的神话。在这篇博客文章中，我将试图打破这个神话，并提醒大家，本次讨论仅限于额定电压低于400 V的器件的应用领域，因为这是EPC 的重点产品。
第一个硅基氮化镓功率晶体管从开始量产到现在已经超过12年，在激光雷达和航空航天电子等许多应用中迅速普及。但在其他市场，如消费品、电脑、电机驱动器和汽车市场呢？氮化镓器件在这些市场也开始普及化，因为市场已经到了预测氮化镓器件性能的临界点：实现更高的性能而同时成本可以更低。
神话：氮化镓器件的成本高于硅器件
这是对氮化镓技术最常见的误解。大约在2015年，第一个硅基GaN晶体管开始出现，与具有相同导通电阻和额定电压的功率MOSFET相比，它们的价格实际上更低。自那以后，氮化镓晶体管的价格持续下降，同时技术也继续得以改进，而且芯片尺寸更小。
图1显示了EPC的100 V eGaN® FET的价格比较。该图表显示了氮化镓器件及等效MOSFET的各种导通电阻规格比较。尽管使用了2022年2月的中等批量定价，但可以推断，即使是更大的批量，其比较结果也会相同。
图1：eGaN FET和MOSFET之间的定价比较。2022年2月的产品价格是基于批量为1000片。
在较高电压下，eGaN FET和MOSFET之间的相对性能差异和尺寸差异大于在较低电压下，氮化镓器件的定价甚至更低。
可比较的定价忽略了这样的一个事实，即在等效电压和导通电阻下，eGaN FET比可比较的MOSFET更小、更快，所以用户能以可比的价格获得更高的性能。设计师可以使用我们网站上所提供的交叉参考工具，自行测试这一点。该工具允许用户轻松比较参数差异和估计性能，从而找出理想的GaN FET、提高性能和降低成本。只需输入硅MOSFET器件型号，即可找到我们建议的替代产品。
电源系统的设计者必须应对许多约束，包括性能、尺寸、成本和可靠性各方面。新型氮化镓器件在这四方面都具有优势，包括具备卓越的性能、易于使用、小尺寸、高可靠性和价格不昂贵等优势。也许最重要的是，这种新一代氮化镓功率器件具有匹配的、更高效的供应链，从而可以在短的交付周期内发货。