一般来说，氮化镓晶体管比传统的硅器件速度更快、效率更高。但如果是这样的话，是什么限制阻止它将硅从宝座上拉下来呢?
硅技术正接近极限。与此同时，对更快、更高效电路的持续需求。从这一点出发，研究人员和公司都应该寻找不同的材料来生产未来的设备。
其中一种特别引起业界注意的材料是氮化镓(GaN)，它在光电子领域的应用已经越来越多。雷竞技最新app
这是GaN的当前状态。
本文于1月25日更新，更准确地传达了氮化镓研究的现状。
氮化镓与硅
在看GaN的物理特征时，很容易看出它为什么是一个非常有前途的半导体。GaN是一个二进制III / V直接带隙半导体，其带隙为3.4ev-yepsy大于硅隙仅为1.1EV的硅的几倍。
一个甘卧位多面体。图像使用的礼貌固体状态[4.0 CC冲锋队]
这种更宽的带隙使得氮化镓非常适合用于光电子领域，并且是生产诸如UV LEDs等器件的关键，在这些器件中，频雷竞技最新app率倍增是不切实际的。氮化镓半导体不仅电子迁移率是硅的1000倍，而且还能在更高的温度下工作，同时保持其特性(高达400摄氏度)。这些综合特性将使GaN在高频(THz)、高温和高功率环境中非常理想。
GaN的问题
虽然GaN设备广泛用于光电子工业（如LED），但由于几个原因，它们不常用于晶体管。雷竞技最新appGaN晶体管中最大的障碍之一是GaN设备通常是在栅极源电压为零时熄火的耗尽型器件，并且这是电源电路和逻辑依赖于正常且常晶体管的问题。
图像使用的礼貌Pansonic.
目前，当栅极 - 源电压为零时，有几个提案可以创建偏离栅极 - 源极电压，包括加入氟离子，MIS型栅极堆叠，组合GaN和Si器件，以及使用p型材料顶部的AlGaN / GaN异质结顶部。
当前的GaN应用程序
虽然使用氮化镓晶体管的设备数量很少，但有几家公司正试图提高人们对氮化镓产品的兴趣。例如，松下已经使用其X-GaN专利技术在数量的应用，包括电源转换器(效率高达99%)和电机配置中的晶体管替换。他们的X-GaN晶体管也可以完全替代MOSFET和飞轮二极管，这既可以节约能量，也可以减小电路的物理尺寸。
图片礼貌MINERARESTOSPACE
氮化镓晶体管由于具有Comtech PST Corp公司的优越频率特性，也在无线电应用领域崭露头角。生产其模型BPMC928109-1000这是一种氮化镓放大器，用于速度摄像机、空中交通管制，甚至是需要频率在9.2-10GHz和10kW功率之间的军事应用。
GaN会取代硅吗?
与硅相比，氮化镓有许多重要的优势，更高效、更快，甚至更好的恢复特性。然而，虽然氮化镓似乎是一个优越的选择，但它暂时不会在所有应用中取代硅。
需要克服的第一个障碍是GaN晶体管的耗尽性;有效功率和逻辑电路需要正常开启和常关型类型的晶体管。虽然可以生产常关GaN晶体管，但它们依赖于典型的硅MOSFET，或者它们需要特殊的额外层，使它们难以缩小。在与电流硅晶体管相同的刻度中不能生产GaN晶体管也意味着它们目前在CPU和其他微控制器中使用是不切实际的。
目前正在进行更多的研究，以使氮化镓更有效和可获得。例如，松下(Panasonic)就做到了获得AlGaN层法专利生产增强的GaN晶体管。这意味着任何涉及特定晶体管类型的创新将依赖于松下，直到其他公司进行自己的研究。与此同时，这些其他公司正在追求自己的加强GaN晶体管生产方法。这些努力的果实将塑造GaN在更广泛的市场中的未来活力。
对氮化镓器件的研究早在本世纪初就开始了，但氮化镓晶体管仍处于起步阶段。尽管毫无疑问，它们将在未来10年内取代硅晶体管用于电力应用，但它们距离用于数据处理应用仍有很长的路要走。
但是，如果GaN设备可以小型化（小于100nm），那么它们不仅可以用于更换硅以获得更好的功率效率，但它们也可以以更大的速度运行并允许处理器的功率继续增加。
增强型氮化镓功率器件已批量生产近10年。不幸的是，这篇文章中的很多信息都不准确，如果认真对待的话，会对电力系统设计者造成很大的误导。例如，GaN Systems、TSMC、Navitas和VISIC等公司生产的增强模式GaN器件，不使用任何松下专利工艺。我建议有兴趣的人去http://www.epc-co.com获取最大生产商关于氮化镓最完整和准确的信息。
发射极耦合逻辑优势:
1.单个计算机系统可以利用机器语言编程
2.ECL处理器缓存通常使用BiCMOS技术实现[带ECL接口的CMOS SRAM/DRAM]
3.4T SRAM是理想的ECL
4.SiGe HBT比FET消耗更少的能量
5.ECL通过增加扇入/扇出数量变得更快，而且可以使用端点线和互补输出以及发射极点来获得更高的速度性能
6.多级串联门控改进了标准ECL