如何使用氮化镓：增强型氮化镓晶体管的电学特性

图6显示整流器品质因数，并绘出氮化镓场效应晶体管和各种等效硅MOSFET器件的RDS(ON) 与QG 的关系。由此我们可以得出以下的结论：

• 40V 的氮化镓场效应晶体管相当于最好的25 V 横向硅器件

• 100V 的氮化镓场效应晶体管相当于25 V 的垂直硅器件

• 200V 的氮化镓场效应晶体管相当于40 V 的垂直硅器件

最优封装

让我们看看氮化镓场效应晶体管及先进MOSFET在与封装有关方面的比较。

半导体器件一般通过封装来提高其鲁棒性和易用性。然而，与裸露的半导体晶片相比，封装会降低性能：增加导通电阻、增加电感和尺寸，以及降低热性能。

氮化镓是自隔离式的，意谓可在不同环境下保护自己，这是因为硅之上的氮化镓元件被绝缘玻璃厚层包围。这个特性使得宜普公司的eGaN FET可以使用晶片级LGA封装，如图7所示。由于使用这种封装，与市场上任何功率器件的封装相比，eGaN FET的封装具有最小尺寸、最低封装阻抗、最低封装电感及最高内封装热传导性能。

图7：EPC2001氮化镓场效应晶体管的晶片级LGA 封装， 尺寸为大约4mm x 1.6mm。

结论

本章讨论了增强型氮化镓场效应晶体管的基本电学和机械特性，从中可以看到它们与目前最先进的硅功率MOSFET 相比，具有其独特的优势。由于硅功率MOSFET 从三十年前推出至今已经过了很长时间的改进，因此我们有理由相信，未来几年氮化镓功率晶体管的基本结构和几何尺寸的优化将呈现类似的改进历程。