Applicazioni del settore GaN

Le aree di applicazione del GaN basato su SiC e su quello basato su Si non sono strettamente separate.INei dispositivi GaN-On-SiC, il costo del substrato SiC è relativamente elevato e, con la crescente maturità della tecnologia a cristalli lunghi SiC, si prevede che il costo del dispositivo diminuirà ulteriormente e viene utilizzato nei dispositivi di potenza nel campo dell'elettronica di potenza.

GaN nel mercato RF

Attualmente ci sono tre processi principali nel mercato RF: il processo GaAs, il processo LDMOS (Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor) basato su Si e il processo GaN.

GaN colma il divario tra le tecnologie GaAs e LDMOS basate su Si, combinando la capacità di elaborazione della potenza di LDMOS basati su Si con le prestazioni ad alta frequenza di GaAs. Il GaAs viene utilizzato principalmente nelle piccole stazioni base e, con la riduzione del costo del GaN, si prevede che il GaN occupi parte del mercato PA delle piccole stazioni base in virtù delle sue caratteristiche di alta potenza, alta frequenza e alta efficienza, formando un modello dominato congiuntamente da GaAs PA e GaN.

GaN nelle applicazioni dei dispositivi di potenza

DGrazie alla struttura che contiene è possibile realizzare le prestazioni ad alta velocità del gas elettronico bidimensionale dell'eterogiunzione, i dispositivi GaN rispetto ai dispositivi SiC hanno una frequenza operativa più elevata, unita alla capacità di sopportare la tensione è inferiore rispetto al dispositivo SiC, quindi i dispositivi elettronici di potenza GaN sono più adatti per requisiti di alimentazione ad alta frequenza, di piccolo volume, sensibili ai costi e di bassa potenza, come adattatori di alimentazione per elettronica di consumo leggeri, alimentatori ultraleggeri per droni, dispositivi di ricarica wireless, ecc.

Al momento, la ricarica rapida è il principale campo di battaglia di GaN. Il settore automobilistico è uno degli scenari applicativi chiave per i dispositivi di alimentazione GaN, che possono essere utilizzati nei convertitori c.c./c.c., inverter c.c./c.a., raddrizzatori c.a./c.c. e OBC (caricatori di bordo). I dispositivi di alimentazione GaN hanno bassa resistenza allo stato attivo, velocità di commutazione rapida, maggiore densità di potenza in uscita e maggiore efficienza di conversione energetica, che non solo riducono la perdita di potenza e il risparmio energetico, ma consentono anche la miniaturizzazione del sistema. Questo non solo riduce la perdita di potenza e risparmia energia, ma miniaturizza e alleggerisce anche il sistema, riducendo efficacemente le dimensioni e il peso dei dispositivi elettronici di potenza.