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氮化鎵有體二極管嗎

作者:氮化鎵代理商   發(fā)布時間:2025-08-25 13:12:42   點擊量:

關于氮化鎵(GaN)是否存在體二極管的問題,其答案根植于它與傳統(tǒng)硅基功率器件(如MOSFET)在基本結(jié)構(gòu)上的差異。標準的氮化鎵高電子遷移率晶體管(GaN HEMT)由于其橫向結(jié)構(gòu)中不存在PN結(jié),因此它沒有傳統(tǒng)硅MOSFET所固有的寄生體二極管。 這一結(jié)構(gòu)上的根本不同,是氮化鎵器件眾多優(yōu)勢性能的來源之一。

 

GaN氮化鎵芯片.jpg

盡管沒有體二極管,氮化鎵晶體管依然具備反向?qū)ǖ哪芰Α?當需要反向續(xù)流時,電流并非通過一個固有的二極管,而是通過溝道的自換相(self-commutation)來實現(xiàn)。 簡單來說,器件會在特定的電壓條件下于第三象限開啟,表現(xiàn)出類似二極管的特性來傳導電流。 這種獨特的反向?qū)C制,雖然壓降可能略高于硅MOSFET的體二極管,但它帶來了一個革命性的好處。

 

氮化鎵器件最顯著的優(yōu)勢之一便是消除了體二極管的反向恢復損耗(Qrr)。 在傳統(tǒng)的硅MOSFET中,體二極管在關斷時需要時間來清除少數(shù)載流子,這個過程會產(chǎn)生顯著的開關損耗,從而限制了工作頻率的提升。由于氮化鎵沒有體二極管,也就不存在反向恢復問題,這極大地降低了開關損耗,使其能夠勝任更高頻率的應用,并催生了如無橋圖騰柱PFC等新型高效電路拓撲。


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