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相對于微電子技術，電力電子技術的發展相對緩慢。電子產品的尺寸越來越小、性能越來越強，但與之配套的電源卻很久沒有實現大幅進步。不過，僵局很快就會被打破。總部位于美國加州El Segundo的Navitas公司（納微半導體）研發的的GaN（氮化鎵）功率集成電路技術將為電源技術帶來一場革命。 我們知道，要縮小外圍無源器件的尺寸，電源的開關頻率越高越好。然而，傳統的硅器件不能支持太高的頻率，因為這樣會導致損耗過大，效率下降。新的功率半導體材料如SiC和GaN則可以在更高的頻率下工作，所以這兩種材料成為了業界關注的焦點。 據Navitas（拉丁語“能源”之意）公司共同創始人兼首席技術官/首席運營官Dan Kinzer先生介紹，GaN功率IC可以在高達10MHz的頻率下工作，而且在軟開關模式下其效率不但不會隨著頻率的升高而衰減，反而會得到提高。因而，GaN功率IC在縮減系統體積、重量和成本的同時，還可以大幅降低系統能耗，最高可以比硅器件節能5倍。 
當然，GaN功率器件并非Navitas公司所獨有，但GaN功率集成電路的確是Navitas的獨有技術。也就是說，目前僅有Navitas公司可提供GaN功率IC，其他公司生產的不過是GaN分立器件。 這里要介紹一下新型材料GaN和SiC的特性區別。SiC為垂直結構，更適合1kV以上大電壓應用，如光伏發電和風力發電等，而GaN為平面結構，與硅材料類似，可以制作集成電路，適合1kV以下的各類供電應用。2014年才創立的Navitas主攻的就是GaN功率IC這一頗具市場前景的技術空白。該公司的六位高層管理人士都具有資深技術背景，就連銷售及市場推廣副總裁Stephen Oliver也持有數項功率半導體專利。如今，該公司發布的專利總數已經超過200項。 在這里我們不由地感慨一下美國硅谷的人才優勢，以及整個美國教育系統和高科技行業孕育創新人才的深厚土壤。相比之下，中國經濟雖然發展迅速，但在高端人才方面還十分欠缺，而且孕育、涵養人才的生態系統與美國相比差距仍然巨大。不過，中國的優勢是，華人人才的年齡更小，時間在我們這邊。 Navita的AllGaN產品包括單片式GaN功率IC和半橋GaN功率IC，工作電壓在650V，集成有GaN FET、GaN驅動器、GaN邏輯（電平轉移、引導、UVLO、擊穿和ESD），如下圖所示。在一片GaN晶片上集成多種電路的設計簡化了系統，縮小了系統尺寸并優化了性能。據介紹，該系列產品最大功率可達3.2kW，用途十分廣泛。
最近，Navitas公司發布了一款基于GaN功率IC技術的65W筆記本電腦適配器方案，該方案可讓現有的適配器體積縮小5倍，尺寸相當于手機充電器。詳情點擊這里：http://m.qingdxww.cn/thread-516954-1-1.html。實際上，這只是GaN功率IC技術應用的開端，我們期待它在更多的領域發揮更大的作用，改變我們的生活。 |
