三墾電氣推出使用硅底板的GaN功率器件

　　三墾電氣開(kāi)發(fā)成功了使用硅底板的肖特基二極管（SBD）和常閉型的FET（場(chǎng)效應(yīng)晶體管），并確認(rèn)可在電源電路上正常工作。而且還使用這兩個(gè)元件，驅(qū)動(dòng)了功率因數(shù)校正器（PFC）。

　　GaN作為性能優(yōu)良的新一代功率半導(dǎo)體，與SiC元件同樣備受關(guān)注。GaN的絕緣破壞電場(chǎng)大約比硅大1位數(shù)。因此，有望同時(shí)實(shí)現(xiàn)高耐壓和低導(dǎo)通電阻。耐壓方面，F(xiàn)ET和SBD均為800V。

　　由于導(dǎo)通電阻小，因此用于電源電路的話，可減小電力損失。FET的導(dǎo)通電阻僅為3mΩcm2。為硅制MOSFET的1/50。配備在TO-3PF封裝上時(shí)，耐壓相同的情況下，導(dǎo)通電阻可降至10mΩ以下。另外，GaN與硅相比導(dǎo)熱率高并且散熱性良好，因此有望實(shí)現(xiàn)冷卻裝置的小型化。

　　備受期待的GaN元件在電源電路上的應(yīng)用還存在諸多課題。首先，在GaN元件的制造過(guò)程中使用的GaN底板價(jià)格昂貴，難以實(shí)現(xiàn)GaN元件的低成本化。因此，三墾電氣為降低成本，不在GaN底板上，而是在硅底板上制造GaN元件。雖然在硅底板上制備GaN結(jié)晶還比較困難，但該公司通過(guò)自主開(kāi)發(fā)的成長(zhǎng)技術(shù)和新元件構(gòu)造，試制出了GaN元件。

　　另外FET方面，在不加載柵極電壓的情況下，難以實(shí)現(xiàn)電流不流動(dòng)的常閉型。當(dāng)停止電源電路的工作時(shí)，為不使電路帶電，需要進(jìn)行常閉操作。因此，通過(guò)改進(jìn)元件構(gòu)造，實(shí)現(xiàn)了閾值電壓+1V的常閉型FET。

　　實(shí)現(xiàn)GaN元件的產(chǎn)品化尚未決定。今后，目標(biāo)為用于消費(fèi)類設(shè)備、產(chǎn)業(yè)設(shè)備的逆變器、UPS、直流電源裝置、電動(dòng)汽車以及混合動(dòng)力車等，計(jì)劃通過(guò)提高GaN元件的性能和開(kāi)發(fā)應(yīng)用技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)其產(chǎn)品化。

　　另外，三墾電氣計(jì)劃在“CEATEC JAPAN 2008”（2008年9月30日～10月4日，幕張Messe）上，展出此次的開(kāi)發(fā)產(chǎn)品。