Нитрид галлия без компромиссов

| GaN Systems

Своим развитием современная электроника обязана кремнию – материалу, на основе которого создаются практически все современные микросхемы, транзисторы и прочие полупроводниковые приборы. Но в наши дни кремний уже приблизился к пределу своих возможностей. Прогресс требует более мощных, быстрых, малошумящих устройств. Как известно, преимущества в одном часто приводят к проигрышу в чем-то другом, поэтому при разработке новых технологий приходится идти на компромиссы. Но есть материал, который, приходя на смену кремнию, выигрывает во всём – без компромиссов.

Нитрид галлия (GaN) известен достаточно давно. Первые работы по его исследованию датируются 40-ми годами прошлого века. Позже, в 70-х, были созданы GaN МДП-структуры, которые стали основой для разработки светодиодов голубого и зелёного свечения. Нитрид галлия применялся для производства светодиодов до 1990-х годов, когда впервые о нем заговорили как о самом перспективном материале не только для оптоэлектроники, но и применений в силовых и высокочастотных цепях.

Основное преимущество нитрида галлия перед остальными распространёнными материалами электроники – широкая запрещённая зона – 3,5 эВ против 1,1 эВ у кремния.  Это означает, что GaN-транзисторы работают при более высоких температурах и менее чувствительны к ионизирующему излучению (что в прямом смысле слова жизненно важно для космической и специальной электроники). В теории рабочая температура GaN-приборов достигает 500 °С, на практике же она пока что равна 150-200 °С. Максимальная напряжённость электрического поля у GaN – 3,3x106 В/см – это в 11 (!) раз больше, чем у кремния. А благодаря высокой плотности носителей заряда GaN-транзисторы выдерживают гораздо большие токи. На диаграмме (рис.1) видно, что нитрид галлия выигрывает у традиционных материалов по всем основным характеристикам.

Сравнение характеристик приборов на основе нитрида галлия, кремния и арсенида галлия

Рис.1. Сравнение характеристик приборов на основе нитрида галлия, кремния и арсенида галлия

Видя столь серьёзные преимущества GaN, многие производители электронных компонентов начали разработку и производство продукции на его основе. Одна из таких компаний – GaN Systems, чья деятельность сосредоточена на силовых транзисторах.

Компания предлагает две серии n-канальных МОП-транзисторов на напряжения 100 и 650 В (рис.2). Транзисторы производятся по уникальной технологии FOM Island, которая позволяет уменьшить размеры транзисторов и снизить их стоимость. Особые корпуса GANfx (рис.3) без проволочных выводов при толщине всего 0,5 мм обеспечивают хороший теплоотвод и обладают крайне низкой индуктивностью.

Рис.2. Транзисторы GaN Systems

Рис.2. Транзисторы GaN Systems

Транзистор в корпусе GaNfx

Рис.3. Транзистор в корпусе GaNfx

Транзисторы GaN Systems обладают значительно меньшим зарядом затвора (рис.4), что повышает эффективность их работы.

Отношение заряда затвора и сопротивления канала для GaN- и кремниевых транзисторов

Рис.4. Отношение заряда затвора и сопротивления канала для GaN- и кремниевых транзисторов

Силовые GaN-транзисторы могут применяться в импульсных преобразователях напряжения, источниках бесперебойного питания, солнечных электростанциях и ветряных генераторах, на транспорте. Особая область их применения – гибридные и электрические транспортные средства. Из-за высоких мощностей потеря даже 5% КПД (у кремниевых ключей КПД в лучшем случае – около 95%) означает, что на компонентах выделяются киловатты тепла. Для их отвода требуются громоздкие радиаторы и системы водяного охлаждения. А так как КПД преобразователей на основе GaN достигает 98–99%, а сами транзисторы могут работать при более высокой температуре, им достаточно воздушного охлаждения и небольших радиаторов. Высокая эффективность компонентов GaN важна и для систем питания от нестабильных природных источников энергии ­– солнца, ветра и т.д.

О компании

GaN Systems (Оттава, Канада) концентрирует усилия на разработке мощных компонентов для силовых цепей на основе нитрида галлия. Применение недорогой технологии производства GaN-транзисторов на кремниевых подложках позволило выпустить на рынок изделия с конкурентной стоимостью, превосходящие кремниевые аналоги по ряду параметров. 

Производитель: GaN Systems
Наименование
Производитель
Описание Корпус/
Изображение
Цена, руб. Наличие
GS66508P-E03-TY
GS66508P-E03-TY
GaN Systems
Арт.: 1895271 ИНФО PDF
5871,00
Поиск
предложений
GaN транзистор на напряжение 650V в корпусе с низкой индуктивностью.N-Канал. Vds: 650 V Vgs: 10 V Id : 30 A Rds On : 52 mOhms Qg: 6.5 nC Ciss : 180 pF
GS66508P-E03-TY 5871,00
-
Поиск
предложений
GS66508T-EVBHB
GS66508T-EVBHB
GaN Systems
Арт.: 2090043 ИНФО PDF
42662,58
Поиск
предложений
Характеристики отладочной платы GS66508T-EVBHB: • базовая схема: полумост; • тип транзисторов: GS66508T 650 В; • возможные схемы включения: полумост, повышающий DC/DC преобразователь, понижающий DC/DC преобразователь; • напряжение питания: 9…12 В; • выходной ток: до 30 А; • достижимый КПД: >98,5 % при выходной мощности 1…2 кВт (понижающий преобразователь).
GS66508T-EVBHB 42662,58
-
Поиск
предложений
GS66508T-E02-TY
GS66508T-E02-TY
GaN Systems
Арт.: 2090044 ИНФО PDF DT
4566,33
Поиск
предложений
Характеристики GaN-транзистора GS66508T: • Рейтинг напряжения: 650 В; • Типовое сопротивление открытого канала: 50 мОм; • Максимальное сопротивление открытого канала: 63 мОм; • Максимальный токе стока: 30А; • Допустимый диапазон напряжения затвор-исток: 0…6 В; • Устойчивость затвора к импульсным перенапряжениям: -20…+10 В; • Рабочая частота: более 100 МГц; • Расположение теплоотводящей площадки: сверху; • Корпус: GaNPX™ 6,9 x 4,5 мм.
GS66508T-E02-TY 4566,33
-
Поиск
предложений
GS665BTP-REF
GS665BTP-REF
GaN Systems
Арт.: 2294931 ИНФО PDF
Поиск
предложений
High efficiency bridgeless totem pole PFC reference design using GaN E-HEMT
GS665BTP-REF
-
Поиск
предложений
GS665MB-EVB
GS665MB-EVB
GaN Systems
Арт.: 2739227 ИНФО
Поиск
предложений
650 V Universal Motherboard
GS665MB-EVB
-
Поиск
предложений
GS66504B-EVBDB
GS66504B-EVBDB
GaN Systems
Арт.: 2739228 ИНФО PDF
Поиск
предложений
Дочерний модуль с GaN транзистором GS66504B к материнской плате GS665MB-EVB
GS66504B-EVBDB
-
Поиск
предложений
GS66508B-EVBDB
GS66508B-EVBDB
GaN Systems
Арт.: 2739229 ИНФО
Поиск
предложений
650 V GaN E-HEMT Daughter Board
GS66508B-EVBDB
-
Поиск
предложений
GS66508T-EVBDB
GS66508T-EVBDB
GaN Systems
Арт.: 2739230 ИНФО
Поиск
предложений
650 V GaN E-HEMT Daughter board
GS66508T-EVBDB
-
Поиск
предложений
GS66516T-EVBDB
GS66516T-EVBDB
GaN Systems
Арт.: 2739231 ИНФО PDF
Поиск
предложений
Средство разработки интегральных схем (ИС) управления питанием GS66516T Half Bridge Daughter Board
GS66516T-EVBDB
-
Поиск
предложений
GSP65R25HB-EVB
GSP65R25HB-EVB
GaN Systems
Арт.: 2739232 ИНФО PDF
Поиск
предложений
650V/25mOhm, 2-4kW
GSP65R25HB-EVB
-
Поиск
предложений
GSP65R13HB-EVB
GSP65R13HB-EVB
GaN Systems
Арт.: 2739234 ИНФО PDF
Поиск
предложений
650V/13mOhm, 4-7kW
GSP65R13HB-EVB
-
Поиск
предложений
GSM-065-120-1-N-0
GSM-065-120-1-N-0
GaN Systems
Арт.: 2739235 ИНФО
Поиск
предложений
The 120A GSM-065-120-1-N-0 contains one single GS-065-120-1-D
GSM-065-120-1-N-0
-
Поиск
предложений
GSM-065-240-1-N-0
GSM-065-240-1-N-0
GaN Systems
Арт.: 2739236 ИНФО
Поиск
предложений
The 240A GSM-065-240-1-N-0 contains two GS-065-120-1-D, connected in parallel for higher current applications and as a demonstration vehicle for general paralleling of the GS-065-120-1-D
GSM-065-240-1-N-0
-
Поиск
предложений
GS61008P-EVBHF
GS61008P-EVBHF
GaN Systems
Арт.: 2739237 ИНФО
Поиск
предложений
100V, GaN E-HEMT Buck Converter with High Frequency GaN Driver
GS61008P-EVBHF
-
Поиск
предложений
S61004B-EVBCD
S61004B-EVBCD
GaN Systems
Арт.: 2739238 ИНФО
Поиск
предложений
100 V GaN E-HEMT FB EVB Optimized for Class D Amplifiers
S61004B-EVBCD
-
Поиск
предложений
GSWP100W-EVBPA
GSWP100W-EVBPA
GaN Systems
Арт.: 3093338 ИНФО PDF
Поиск
предложений
100W GaN E-HEMT Wireless Power Transfer Evaluation Board, Optimized for Class EF2 Amplifiers
GSWP100W-EVBPA
-
Поиск
предложений
GSWP300W-EVBPA
GSWP300W-EVBPA
GaN Systems
Арт.: 3093339 ИНФО PDF
Поиск
предложений
300W GaN E-HEMT Wireless Power Transfer Evaluation Board, Optimized for Class EF2 Amplifiers
GSWP300W-EVBPA
-
Поиск
предложений
GS66508T-EVBDB2
GS66508T-EVBDB2
GaN Systems
Арт.: 3093342 ИНФО PDF
Поиск
предложений
Оценочная плата на базе 650В Enhancement-mode HEMTs (E-HEMTs) GaN транзистора фирмы GaN Systems
GS66508T-EVBDB2
-
Поиск
предложений
GS66516T-EVBDB2
GS66516T-EVBDB2
GaN Systems
Арт.: 3093343 ИНФО PDF
Поиск
предложений
Оценочная плата на базе 650В Enhancement-mode HEMTs (E-HEMTs) GaN транзистора фирмы GaN Systems
GS66516T-EVBDB2
-
Поиск
предложений
GS-010-120-1-P
GS-010-120-1-P
GaN Systems
Арт.: 3093344 ИНФО
Поиск
предложений
100V Enhancement Mode GaN Transistor
GS-010-120-1-P
-
Поиск
предложений
GS66502B
GS66502B
GaN Systems
Арт.: 3093345 ИНФО PDF
Поиск
предложений
650V Enhancement Mode GaN Transistor
GS66502B
-
Поиск
предложений
GS66504B
GS66504B
GaN Systems
Арт.: 3093346 ИНФО PDF
Поиск
предложений
650V Enhancement Mode GaN Transistor
GS66504B
-
Поиск
предложений
GS-065-120-1-D
GS-065-120-1-D
GaN Systems
Арт.: 3093347 ИНФО
Поиск
предложений
650V Enhancement Mode GaN Transistor
GS-065-120-1-D
-
Поиск
предложений
GS66504B-E01
GS66504B-E01
GaN Systems
Арт.: 3093533
Поиск
предложений
MOSFET 650V 15A E-Mode GaN
GS66504B-E01
-
Поиск
предложений
GS61008P-E03-TY
GS61008P-E03-TY
GaN Systems
Арт.: 3095760 ИНФО PDF
1565,60
Поиск
предложений
GaN транзистор на напряжение 100V в корпусе с низкой индуктивностью. N-Канал. Vds: 100 V Vgs: 10 V Id : 90 A Rds On : 7.4 mOhms Qg: 16 nC Ciss : 345 pF
GS61008P-E03-TY 1565,60
-
Поиск
предложений
GSWP050W-EVBPA
GSWP050W-EVBPA
GaN Systems
Арт.: 3202082 ИНФО PDF
Поиск
предложений
50W, 6.78 MHz Class EF2 Power Amplifier For Wireless Power Transfer
GSWP050W-EVBPA
-
Поиск
предложений
GS-065-004-1-L
GaN Systems
Арт.: 3209510 ИНФО
Поиск
предложений
5.0 x 6.0 x 0.85
GS-065-004-1-L
-
Поиск
предложений
GS-065-008-1-L
GaN Systems
Арт.: 3209512 ИНФО
Поиск
предложений
5.0 x 6.0 x 0.85
GS-065-008-1-L
-
Поиск
предложений
GS-065-011-1-L
GaN Systems
Арт.: 3209513 ИНФО
Поиск
предложений
5.0 x 6.0 x 0.85
GS-065-011-1-L
-
Поиск
предложений

Сравнение позиций

  • ()