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GaN 基础知识：二维电子气、晶体结构和品质因数
Posted 2026年3月26日
氮化镓（GaN）功率器件通过结合宽禁带物理特性与针对高速、低损耗运行而优化的横向 HEMT 结构，正在重新定义开关转换器的极限。本文介绍了 GaN 如何成为 100–650 V 等级中硅 MOSFET 的天然继任者，并展示材料品质因数如何直接转化为更低的导通电阻、更高的开关频率，以及在具有竞争力的成本下实现更高得多的功率密度。
自 20 世纪 70 年代末以来，硅功率 MOSFET 凭借多数载流子工作、坚固耐用和易于驱动等优势，取代了双极型晶体管，推动了开关模式功率转换的发展。数十年来，单元间距、沟槽和超结等结构的持续改进，在保持击穿能力和可制造性的同时，不断降低 RDS(on) 。然而，在 100–600 V 范围内，硅如今基本已达到单极器件的理论极限。
EDN
2026 年 3 月
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