隨著半導(dǎo)體工藝的特征尺寸日益逼近理論極限，摩爾定律對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的加速度已經(jīng)明顯放緩，未來半導(dǎo)體技術(shù)的提升，尋找硅以外的新一代半導(dǎo)體材料，則成了一個(gè)重要的方向。近年來第三代半導(dǎo)體的提出與發(fā)展使寬禁帶半導(dǎo)體材料做為高頻詞匯進(jìn)入了人們的視野。第三代半導(dǎo)體材料具有更寬的禁帶寬度、更高的擊穿電場(chǎng)、更高的熱導(dǎo)率、更高的電子飽和速率及更高的抗輻射能力，更適合于制作高溫、高頻、抗輻射及大功率器件。

GaN是近年來的研究最多的寬禁帶半導(dǎo)體。

在電力電子應(yīng)用方面，GaN功率器件主要的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)為：

1.具有很高的開關(guān)速度

2.具有優(yōu)秀的反向恢復(fù)性能

3,GaN器件體積小

這對(duì)未來電力電子裝置的高頻化，高功率密度化起著重要的作用。

淺析開關(guān)管重要參數(shù)

下面將對(duì)GaN systems 公司的GS66502B進(jìn)行分析。

Drain-Source Voltage VDS：漏源電壓，開關(guān)管能承受的主電路電壓。

Gate-Source Voltage VGS：柵源電壓，開關(guān)管可以導(dǎo)通的電壓，有最大值，最小值，最優(yōu)值區(qū)分。

Drain-to-Source on Resistance RDS(on):導(dǎo)通時(shí)漏極源極之間的電阻（通態(tài)內(nèi)阻），與開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)的通態(tài)損耗有著很大的關(guān)系。

Input Capacitance Ciss：輸入電容由GS電容和GD電容并聯(lián)而成，當(dāng)輸入電容充電至閾值電壓，MOS管才打開，放電至一定的值，MOS管才關(guān)閉， Ciss越大，開關(guān)管的開通關(guān)斷時(shí)間越大。

Output Capacitance Coss：輸出電容由DS電容和DS電容并聯(lián)而成，輸出電容在軟開關(guān)應(yīng)用時(shí)容易與電感形成諧振。

Reverse Transfer Capactiance Crss:反向傳輸電容（米勒電容）為CGD，與開關(guān)管的開通關(guān)斷時(shí)間和米勒效應(yīng)有著密切關(guān)系。

根據(jù)上表可以看出GaN開關(guān)管在耐壓較大的情況下，各項(xiàng)參數(shù)仍然優(yōu)于Mosfet。

GS66502B驅(qū)動(dòng)電壓VGS的探討

對(duì)于GS66502B驅(qū)動(dòng)電壓VGS的選擇，文檔中有圖如下：

根據(jù)上圖可以看出，在相同的VDS下，VGS越大，IDS越大，可以判斷不同的驅(qū)動(dòng)電壓，與開關(guān)管的導(dǎo)通內(nèi)阻有關(guān)，且VGS為6V時(shí)，通態(tài)電阻最小。文檔中有說明：推薦的柵源電壓為0-6V可以獲得最佳的通態(tài)電阻和長的壽命。最大的驅(qū)動(dòng)電壓為７V，如果開關(guān)頻率很高達(dá)到１MHz則VGS可以到10V。在6V柵驅(qū)動(dòng)電壓下，開關(guān)管的高電子遷移率得到充分增強(qiáng)，達(dá)到最佳效率點(diǎn)。一個(gè)5V柵極驅(qū)動(dòng)器可以使用，但可能導(dǎo)致較低的工作效率。總體來說，GS66502B的最佳驅(qū)動(dòng)電壓為6V。