羅姆在新一代功率元器件領域的飛躍發展與前沿探索

　　在現有的Si功率元器件中，td(on)、tr、td(off)、tf多為幾十 ns～100 ns左右，而在GaN-HEMT中，全部為數ns左右。假設進行10 MHz、duty50%的脈沖動作，ON/OFF時間僅為50ns，上升下降僅10ns，脈沖的實質寬度已達30ns，無法確保矩形的波形。而使用這種元器件則無此問題，10 MHz亦可動作。　　

　　對于GaN-HEMT來說，棘手的問題是電流崩塌。這是根據漏極電壓的施加狀態導通電阻發生變動的現象。可以觀測到使開關頻率變化時導通電阻變動、在Vds導通(ON)時無法完全為0V、關斷(OFF)時無法返回到施加電壓的現象。

　　羅姆的“常開型(normally-on)”元器件使柵極電壓的開關頻率變化時的Vds表現如圖3所示。由于沒有優化柵極驅動器，在10MHz存在duty沒有達到50%的問題，但在這個頻率范圍內，沒有發現引起電流崩塌的趨勢。因此，可以認為，只要解決“常開(normally-on)”這一點，即可證明GaN卓越的高速動作性能。　　

　　今后：羅姆將積極推進常關型元器件的特性改善并進行應用探索

　　面向GaN元器件的發展，正因為幾乎所有的應用都是以“常關”為前提設計的，因此“常關化”的推進成為了時下的當務之急。如今羅姆正致力于推進高頻特性卓越的常關型元器件的特性改善，同時也在進行應用探索。為呈現出GaN最閃耀的應用和只有GaN才能實現的應用而加大開發力度，將不斷帶來全新的技術體驗。

　　在2012年11月16~21日于深圳舉辦的第十四屆高交會電子展上，您將在羅姆展臺上看到在這里介紹的以SiC功率元器件為首的眾多功率器件產品，歡迎蒞臨現場，親身體驗!

　　<術語解說>
　　注1：SJ-MOSFET
　　超級結MOSFET的縮寫。即超級結金屬氧化物場效應三極管。
　　注2：SiC
　　Silicon Carbide的縮寫。即碳化硅，是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑為原料通過電阻爐高溫冶煉而成。
　　注3：GaN
　　即氮化鎵，屬第三代半導體材料，六角纖鋅礦結構。
　　注4：寬禁帶(WBG)半導體
　　寬禁帶半導體材料(Eg大于或等于3.2ev)被稱為第三代半導體材料。主要包括金剛石、SiC、GaN等。
　　注5：IGBT
　　IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應管)組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件, 兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面的優點。
　　注6：FRD
　　快速恢復二極管(Fast Recovery Diode,縮寫成FRD),是一種具有開關特性好、反向恢復時間短特點的半導體二極管。
　　注7：HEMT
　　高電子遷移率晶體管(High Electron Mobility Transistor)，是一種異質結場效應晶體管，又稱為調制摻雜場效應晶體管(MODFET)、二維電子氣場效應晶體管(2-DEGFET)、選擇摻雜異質結晶體管 (SDHT)等。這種器件及其集成電路都能夠工作于超高頻(毫米波)、超高速領域。