[讨论] 关于氮化镓器件，应该注意这些问题！

关于氮化镓器件，应该注意这些问题！氮化镓有优势，但是，氮化镓技术在系统应用时的实际考虑因素，所以，需要考虑，氮化镓技术部署的可靠性与失效模式，还有管理氮化镓的热设计。

氮化镓的可靠性与失效模式

在栅极靠近漏极的边缘位置，氮化镓场效应管不得不承受高电场。如果场效应管设计不当，则反压电效应在势垒层上产生的额外应力可能导致器件破裂和退化。图3-1所示为带源极和漏极的氮化镓场效应管，并且有电压施加到栅极。图3-2所示为反压电效应造成的材料结构性能退化。

为降低和消除氮化镓晶体管的本征故障模式，技术人员需要适当设计半导体势垒层的结构和厚度，提高半导体表面的强度。如果设计适当，这种失效模式可以消除。

管理热设计挑战

随着技术向高功率密度场效应管技术的迁移，器件的温度管理问题也在增加。保证器件的“凉爽”是重要的，这是因为高温导致器件的原始性能和可靠性退化。在理论上，氮化镓在相对较高频率下，可提供的功率密度超过20W/mm。但是，在实际中，由于在非常紧凑的空间内，大量热量的散发造成高温，氮化镓的使用被限制在5 W/mm以下。

热设计挑战是碳化硅成为高性能射频应用首选衬底材料的最终原因。碳化硅的导热性就像氮化镓的高射频功率一样重要。

为管理今天的热设计，电路设计人员让热量在半导体表面扩散，增加器件单元之间的距离或缩小器件单元。但是，热设计不仅仅是芯片层面。封装工程人员也必须帮忙，因为芯片封装接口的热通量也较高。为确保氮化镓器件器件能够提供最大限度射频功率密度，芯片与封装包之间的良好热接口极为重要。

这里需要注意的问题，参考了“关于氮化镓器件，我们应该注意这些问题！”，大家在设计用，遇见了哪些问题，可以来讨论一下。