随着技术的发展,对功率的需求也在增加。氮化镓(GaN)等宽禁带(WBG)材料逐渐彰显其作为新一代功率半导体骨干材料的潜力。这类材料功耗更低,性能却优于那些已趋成熟的硅器件。消费类充电器、数据中心、5G和电动汽车等应用代表着功率器件主要的增长市场,它们对器件有着相同的需求:更小的尺寸、更大的功率、更低的损耗。
化合物半导体材料氮化镓可满足所有这些需求,这将是其在未来几年得以重用的关键所在。与硅相比,氮化镓有着更出色的开关性能,开关过程中损失的热量更少,在较高的温度下能更稳定地工作,使工程师能够制造更紧凑、更快速、更可靠的器件,同时减少对器件制冷的要求。
智能手机需要更大的功率、更快的速度,来运行更多的应用程序。目前,手机的电池续航几乎无法维持一天。此外,标准的5瓦充电器充电速度较慢。智能手机生产商开始意识到消费者对快速充电的需求,并准备推出新一代的大功率充电器,提供高达65瓦的功率,能大幅缩短充电时间。使用基于氮化镓的高电子迁移率晶体管(HEMT)可将充电器的尺寸缩小一半,同时将功率提高到3倍,运行速度是硅基超结金属氧化物半导体场效应晶体管(SJMOSRET)的20倍。