私はGaNを2013年かそこらから広範囲に使用してきました。主に、GaNがSiよりも優れている1つの大きな利点（放射線耐性）から簡単に恩恵を受けることができるニッチなアプリケーションのために。穿刺してSEGRに苦しむゲート酸化物はありません、そして、公的な研究は、最小の劣化で1MRadを過ぎて生きている部品を示しました。小さいサイズも驚くべきことです。1/ 4または2（コイン）のサイズで、10A + DC / DCコンバーターを簡単に実装できます。鉛はんだバーでそれらを購入する機能と、ハーメチックシールパッケージでそれらをパッケージ化するいくつかのサードパーティと相まって、彼らは未来です。
それはより高価であり、「トリッキー」で動作します。ゲート酸化膜はなく、金属と半導体の接合部のみであるため、ゲート駆動電圧は非常に制限されています（EPCが構築したエンハンスメントモードの場合）-過剰な電圧はデバイスを破壊します。現時点で公開されているゲートドライバーはほんの一握りです-人々は今、ナショナルLM5113よりも多くのドライバーを構築し、より多くのオプションを提供し始めています。他のパッケージのボンドワイヤでもインダクタンスが大きくなりすぎるため、「標準的な」実装はBGA LM5113 + LGA GaN FETです。念のため、そのリンギングはどこから来たのかを以下に示します。
EPCのeGaNデバイスは2DEGを利用しており、当社のアプリケーションではHEMTとして分類できます。これは、彼らの愚かな低RDS（on）の多くが由来する場所です-通常は1桁のミリオームです。彼らは信じられないほど速い速度を持っているので、ミラー効果によって引き起こされるターンオンを非常に意識する必要があります。さらに、前述のように、これらの速度ではスイッチングループの寄生インダクタンスが非常に重要になります。実際には、ループインダクタンスを低く保つために誘電体の厚さとコンポーネントの配置を考慮する必要があります（<3nHは問題なく、IIRCですが、以下で説明されているように、以下のように、はるかに低くすることができます/する必要があります：
EPCの場合、従来のファウンドリで製造されるため、コストが削減されます。他の人々には、GaNシステム、Triquint、Creeなどが含まれます。これらの一部は、特にRFを目的としていますが、EPCは主に電力変換/関連アプリケーション（LIDARなど）を対象としています。GaNもネイティブに空乏モードであるため、人々は、動作を反転させるためにゲートに小さなPチャネルMOSFETを単にスタックするなど、それらを強化するためのさまざまなソリューションを持っています。
もう1つの興味深い動作は、逆回復電荷の「不足」です。その状態では、シリコンよりも高いダイオードドロップが発生します。マーケティングのようなものです。「エンハンスメントモードGaN HEMTの伝導に関与する少数キャリアがないため、逆回復損失はありません」と彼らは言います。彼らが何よりも優れているのは、V_ {SD}が一般的にSi FETの0.8Vと比較して2-3V +の範囲で上昇していることです。これは、システム設計者として知っておくべきことです。
ゲートについてももう一度触れます-ドライバーは、基本的に〜5.2Vのブートストラップダイオードを内部に保持して、部品のゲートが割れないようにする必要があります。ゲートトレースに過剰なインダクタンスがあると、リンギングが発生してデバイスが破壊される可能性がありますが、通常、平均的なSi MOSFETのVgsは約+/- 20V程度です。私はこれを台無しにしたので、LGA部品を交換する熱風銃で1時間も費やさなければなりませんでした。
全体として、私は自分のアプリケーションの部品のファンです。Siのコストはまだ下がっているとは思いませんが、ニッチな仕事をしているか、可能な限り最高のパフォーマンスが必要な場合は、GaNが最適です-Google Little Box Challengeの勝者はGaNベースのコンバータの電力段。シリコンは依然として安価で使いやすく、特に信頼性の高いPOVから人々はそれを理解しています。GaNベンダーはデバイスの信頼性の数値を証明するために多大な努力を払っていますが、MOSFETにはデバイス物理レベルで何十年もの教訓と信頼性のエンジニアリングデータがあり、人々が時間とともに燃え尽きないことを人々に納得させます。