АО "НИИЭТ" (GaN-транзисторы)

АО «НИИЭТ» — один из ведущих отечественных разработчиков и производителей ключевых изделий микроэлектроники.

В 2020 году институт разработал новые силовые GaN-транзисторы с шифрами ТНГ-К 45030, ТНГ-К 10030, ТНГ-К 20020, ТНГ-К 20040, ТНГ-К 45020.

Изделия на базе нитрида галлия привлекательны в качестве альтернативы кремниевым силовым транзисторам. Они отличаются повышенной подвижностью электронов и увеличенной электрической прочностью.

Применение данных транзисторов позволяет добиться увеличения КПД до 97-98%, тогда как при использовании изделий на кремнии этот показатель достигает только 93-94%. Рабочие частоты у силовых GaN-транзисторов на 2 порядка выше, чем у кремниевых и достигают десятков МГц, а удельные токи выше ориентировочно вдвое.

GaN-ключи также обладают чрезвычайно высокой скоростью переключений и минимальным временем обратного восстановления.

Различия между кремниевыми и нитрид-галлиевыми силовыми транзисторами определяются свойствами полупроводниковых материалов. Сопротивление открытого канала GaN-транзистора RDS(ON) является чрезвычайно низким, что приводит к значительному уменьшению статических потерь проводимости во включенном состоянии. Его структура обеспечивает минимальную входную емкость, что позволяет добиваться высокой скорости переключений. В результате, GaN-транзисторы способны коммутировать напряжения в сотни вольт с длительностью переходных процессов в наносекундном диапазоне. Кроме того, увеличение частоты коммутации позволяет уменьшить номиналы емкостей и индуктивностей выходных фильтров, благодаря чему удастся получать компактные решения с минимальными габаритными размерами.

Силовые GaN-транзисторы применяются в источниках вторичного электропитания для радиоэлектронной аппаратуры, зарядных устройствах для различных гаджетов, электромобилей, в системах управления электродвигателями, в робототехнике, в медицинских изделиях, системах питания для оборудования МРТ и др.