在2021年國際電子元件會議(IEEE IEDM 2021)上，比利時微電子研究中心(imec)介紹了基於p-GaN高電子遷移率電晶體的200V GaN-on-SOI智慧功率整合電路(IC)平台。成功整合的高性能蕭特基勢壘二極管及耗盡型高電子遷移率電晶體，該平台在200毫米基材上開發。

增添此等組件令設計具有擴展功能的晶片化成現實，並提高其性能，為單片整合氮化鎵(GaN)功率整合電路跨出一大步。這次的成功，亦為日後研發更小、更高效的直流/直流轉換器及負載點轉換器奠定了基礎。

今天，GaN電力電子元件仍然由離散元件主導，這些元件由產生開關訊號的外部驅動器整合電路驅動。然而，為了充分把握快速開關的速度，一般建議使用具單片整合功率元件及驅動器功能的GaN。比利時微電子研究中心已經成功展示半橋的單片整合與帶有控制及保護電路的驅動器，此等電路是將全GaN功率整合電路整合到一個晶片中的關鍵。

在GaN缺乏具有可接受性能的p通道元件找尋合適方案，仍是提高GaN功率整合電路全部性能的一大主要障礙。互補式金屬氧化物半導體技術使用互補且更對稱的p型及n型場效電晶體(FET)對，基於兩種類型場效電晶體的空穴及電子遷移率。然而，在GaN，空穴的遷移率比電子的遷移率差大約60倍。這意味著以空穴為主要載流子的p通道元件將比n通道元件大60倍，而且效率極低。一種普遍的替代方法是用電阻代替P-MOS，電阻-電晶體邏輯(RTL)已用於GaN整合電路，但顯示了開關時間與功耗之間的權衡。

活動簡介

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