羅姆GaN器件帶來顛覆性革命：體積減少99%,損耗降低55%
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引言
如今，電源和電機的用電量占全世界用電量的一大半，為了實現無碳社會，如何提高它們的效率已成為全球性的社會問題。而功率器件是提高其效率的關鍵，SiC（碳化硅）和GaN（氮化鎵）等新材料在進一步提升各種電源效率方面被寄予厚望。
周勁(羅姆半導體(上海)有限公司技術中心副總經理)
1 GaN HEMT的突破
在功率器件中，GaN HEMT作為一種非常有助于提高功率轉換效率和實現器件小型化的器件備受期待。ROHM 于2022 年將柵極耐壓高達8 V 的150 V 耐壓GaN HEMT 投入量產；2023 年3月，又確立了能夠更大程度地發揮出GaN 性能的控制IC 技術。2023 年5 月，為了助力各種電源系統的效率提升和小型化，ROHM 又推出器件性能達到業界超高水平的650 V 耐壓GaN HEMT。ROHM 將這種有助于節能和小型化的GaN 器件命名為“EcoGaN? 系列”，并不斷致力于進一步提高器件的性能。
2 集功率與模擬于一體的新產品
然而，與Si MOSFET 相比，GaN HEMT 的柵極處理很難，必須與驅動柵極用的驅動器結合使用。
在這種市場背景下，ROHM 結合所擅長的功率和模擬兩種核心技術優勢，開發出集功率半導體——GaN HEMT 和模擬半導體——柵極驅動器于一體的Power Stage IC“BM3G0xxMUV-LB”。該產品的問世使得被稱為“下一代功率半導體”的GaN 器件輕輕松松即可實現安裝。
新產品中集成了新一代功率器件650 V GaN HEMT，能夠更大程度地激發出GaN HEMT 性能的專用柵極驅動器、新增功能以及外圍元器件。另外，新產品支持更寬的驅動電壓范圍（2.5~30 V），擁有支持一次側電源各種控制器IC 的性能，因此可以替換現有的Si MOSFET（Super Junction MOSFET ／ 以下簡稱“Si MOSFET”）。與Si MOSFET相比，器件體積可減少約99%，功率損耗可降低約55%，因此可同時實現更低損耗和更小體積。
新產品非常適用于內置一次側電源（AC-DC或PFC 電路）的各種應用，如消費電子（白色家電、AC 適配器、電腦、電視、冰箱、空調）以及工業設備（服務器、OA 設備）等。
3 小結
除了器件的開發，ROHM 還積極與業內相關企業建立戰略合作伙伴關系并推動聯合開發，通過助力應用產品的效率提升和小型化，持續為解決社會問題貢獻力量。未來，ROHM 還將不斷改進驅動技術和控制技術，讓GaN 器件在各種應用中得到進一步普及。
（本文來源于EEPW 2023年10月期）
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