發布日期：2022-04-28 點擊率：31
我經常感到的奇怪的是，我們的行業為什么不在加快氮化鎵 (GaN) 晶體管的部署和采用方面加大合作力度；畢竟，大潮之下，沒人能獨善其身。每年，我們都看到市場預測的前景不太令人滿意。通過共同努力，我們能夠大大增加這項高能效技術的市場滲透能力。
如果GaN取得勝利，我們都是贏家。世界范圍內的能效只需提高1%就足以關閉45個火力發電廠。在我們的日常生活中，我們已經目睹了GaN技術的部署和采用—在幾個月之前，有些事情我還不太明白，直到我女兒問我GaN長得什么樣子時，我才意識到，在家中的節日彩燈中有數百個GaN：GaN LED。
一個很不錯的合作主題就是GaN可靠性。即使GaN晶體管現在通過了傳統硅質量檢測應力測試，或被稱為“qual”，它的部署和采用仍然很慢。由于它是基于硅材料的，“qual”并不能提振低用戶對于投入回報的信心。雖然通過“qual”測試對于器件的生產制造、質量和可靠性具有里程碑式的意義，但還不清楚它在器件使用壽命、故障率和應用相關性方面對GaN晶體管具有怎樣的意義。開發人員有多種選擇，即使硅材料解決方案體積更大且能耗更高，但是它們已經過了測試。
對于采用GaN的開發人員來說，他們需要對這一部件有信心，相信它們在預期的使用壽命內能夠在應用中實現穩健耐用運行。在TI，我們始終在深入思考這意味著什么，并將其歸結為圖1中所表示的2個項目。首先，傳統硅技術方法需要針對GaN和其故障模式進行拓展。第二，應力測試需要包括電源管理的開關條件，而這是傳統硅材料qual測試無法解決的。
圖1：GaN質量鑒定需要現有硅方法體系的擴展，并且需要增加實際使用情況下的應力測試
當一個行業攜起手來共同開發標準時，這些標準就被認為是可信的。預測性的可靠性標準需要對技術和其故障模式的深入了解；以及在測試、質量鑒定和產品運行方面的知識。預測性標準的優勢在于極大加快了市場普及，而第一步就是意識到現有技術的不足和缺陷。
我首先在一份白皮書中（一個鑒定GaN產品可靠性的綜合方法）對這個問題進行說明。這份白皮書引發了業內的討論，這也促使我們將這個對話延續下去，我們在今年3月召開的應用電力電子會議 (APEC) 上提交了一份行業對話論文，并且接受IEEE國際可靠性物理學討論會 (IRPS) 技術委員會的邀請。我們希望本次對話能夠進一步擴展至工作組層面，并且在其他人也針對這個重要話題發表看法時拓展工業領域的協作。
TI正在通過可靠且可信賴的GaN產品努力打造一個能效更高的未來，將數年的硅制造專業知識和先進器件開發才能引入到GaN中。TI一直充分利用我們現有的生產制造基礎設施和能力，使我們的600V GaN工藝符合要求。為了確保可靠性和穩健耐用性，在對我們的器件進行測試時，我們所使用的GaN特定測試方法遠遠超過了傳統硅質量鑒定做法。
借助于合格的器件，電源設計人員能夠實現GaN的滿功率運行，打破市場普及阻礙，而最為重要的一點是，使我們有可能生活在一個能效更高的世界中。
原文鏈接：
https://e2e.ti.com/blogs_/b/powerhouse/archive/2016/03/22/let-s-gan-together-reliably
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