如何使用氮化鎵：增強型氮化鎵晶體管的電學特性

圖6顯示整流器品質因數，并繪出氮化鎵場效應晶體管和各種等效硅MOSFET器件的RDS(ON) 與QG 的關系。由此我們可以得出以下的結論：

• 40V 的氮化鎵場效應晶體管相當于最好的25 V 橫向硅器件

• 100V 的氮化鎵場效應晶體管相當于25 V 的垂直硅器件

• 200V 的氮化鎵場效應晶體管相當于40 V 的垂直硅器件

最優封裝

讓我們看看氮化鎵場效應晶體管及先進MOSFET在與封裝有關方面的比較。

半導體器件一般通過封裝來提高其魯棒性和易用性。然而，與裸露的半導體晶片相比，封裝會降低性能：增加導通電阻、增加電感和尺寸，以及降低熱性能。

氮化鎵是自隔離式的，意謂可在不同環境下保護自己，這是因為硅之上的氮化鎵元件被絕緣玻璃厚層包圍。這個特性使得宜普公司的eGaN FET可以使用晶片級LGA封裝，如圖7所示。由于使用這種封裝，與市場上任何功率器件的封裝相比，eGaN FET的封裝具有最小尺寸、最低封裝阻抗、最低封裝電感及最高內封裝熱傳導性能。

圖7：EPC2001氮化鎵場效應晶體管的晶片級LGA 封裝， 尺寸為大約4mm x 1.6mm。

結論

本章討論了增強型氮化鎵場效應晶體管的基本電學和機械特性，從中可以看到它們與目前最先進的硅功率MOSFET 相比，具有其獨特的優勢。由于硅功率MOSFET 從三十年前推出至今已經過了很長時間的改進，因此我們有理由相信，未來幾年氮化鎵功率晶體管的基本結構和幾何尺寸的優化將呈現類似的改進歷程。