新一代功率器件动向：SiC和GaN

作者/LlewVaughan-Edmunds安森美半导体宽禁带(SiC,GaN)产品线高级经理

更为严格的行业标准和政府法规的变迁是更高能效产品的关键驱动因素。例如数据中心正呈指数级增长以跟上需求，其耗电量约占全球总电力供应量（+ 400TWh）的3％，也占总温室气体排放量的2％，与航空业的碳排放量相同。在这些巨大的能源需求之下，各地政府正加紧实施更严格的标准和新的法规，以确保所有依赖能源的产品必须达到最高能效。

我们也看到对更高功率密度和更小空间的需求。电动汽车正尝试减轻重量并提高能效，以实现更高的续航里程。车载充电器（OBC）和牵引逆变器如今正在采用宽禁带产品来达标。

SiC和GaN是宽禁带(WBG)材料，为下一代功率器件提供基础。与硅相比，它们的特性和性能更出色，因为其类金刚石的结构要求更高的能量，以将稳定的电子移动到传导之中。

其主要的优势之一是显着减少开关损耗，这使器件工作更低温，有助于缩小散热器和成本。其次是增加了开关速度。如今设计师能超越硅MOSFET或IGBT的物理极限，让系统能够减少变压器、电感器和电容器等无源元件。因此WBG方案能提高系统能效、缩小尺寸、降低元件成本、及提高功率密度。

安森美SiC及GaN产品

SiC二极管广泛用于各种要求最高能效的PFC 拓扑。EMI极快的反向恢复使其也更容易处理。安森美半导体提供完整的650V和1200V SiC二极管阵容，涵盖单相和多相应用中的所有功率范围。我们的1200V MOSFET将于2018年晚些时候发布，它们将提供最高的性能、出色的坚固性和高可靠性。安森美半导体拥有终端结构专利，确保免受任何与湿气相关的故障。

GaN越来越受市场接受。这技术经历了几次迭代；从'D模式'、到共源共栅（Cascode）、到现在最新的'E模式'（常关）设备。GaN具有闪电般速度，对PCB布局和门驱动的要求很高。我们看到设计人员现了解如何使用GaN及其与硅相比的显著优势。我们正与领先的汽车和工业伙伴合作，为下一代系统（如OBC和服务器电源）提供最高的功率密度和能效。我们将于2018年晚些时候发布新品，其中将包括安森美半导体为GaN量身定制的更多筛选技术和工艺，以确保提供市场上最高质量的产品。