一般市場上提到的第3代半導體，通常泛指WBG產品，而常見的WBG產品為GaN MOSFET與SiC FET二種功率元件。而WBG產品與silicon MOSFET最大的差異為能階，也就是電子伏特，silicon MOSFET在電子伏特為1左右，而SiC FET在電子伏特為3.X，同時能階又與耐壓相關連，因此GaN MOSFET為高耐壓產品。同時GaN MOSFET在電子飄移速度比較快，適合高頻切換應用，適合應用在高功率密度產品設計。
一般在評估半導體的特性會利用Qoss/Qrr/Eoss/Qg/VF關鍵品質因素來當作參考依據
- Qoss→在soft switching的架構上，Qoss小，則dead time在設計上可以比較短，有效傳遞能量時間可以增加，有利於提升效率。GaN MOSFET相較於silicon MOSFET有大幅度的減少
- Qrr→在半橋架構下容易造成硬換相，較小的Qrr可以減少short through的現象發生。GaN MOSFET相較於silicon MOSFET有相當程度的降低
- Eoss與hard switching相關(例如flyback架構)，在硬切影響切換損失。GaN MOSFET相較於silicon MOSFET也是呈現比較小的數值
- Qg影響驅動損耗，主要影響輕載效率。GaN MOSFET相較於silicon MOSFET有大幅度的降低
- 由於半導體材料因素，GaN MOSFET相較於silicon MOSFET在Vf值來得略大一些，同時VF與Vgs相關連
當WBG材料尚未發展時，主要的半導體材料以silicon為主。在高頻化與高功率密度的產品需求上一般建議使用GaN MOSFET的產品。而SiC FET的產品具有較好的溫度特性，適合大功率的產品應用。在三者重疊的部份，則可以針對客戶當下的產品規格與成本來選擇適當的產品。
由於GaN MOSFET為Normal on的形式，但Normal on對使用者而言在使用上並不是這麼方便，因此GaN MOSFET通常會做成Normal off的方式，要達到Normal off一般常見的有Cascode與Enhance mode二種結構
- Cascode是在高壓GaN串接低壓MOSFET，只適合應用在高壓的GaN MOSFET產品，不適合中、低壓，且為二個die不容易模組化，dv/dt不可太大，以免高壓GaN MOSFET比低壓MOSFET提前導通，而造成發生低壓MOSFET損壞，造成在產品穩定性會有疑慮
- Enhance mode適合應用在高、中、低壓的GaN MOSFET產品，且為signal die較易模組化
- IFX GaN MOSFET產品為Enhance mode結構
下圖為GaN MOSFET剖面圖，呈現為水平結構形式，在底層(Substrate基質)為silicon結構，厚度約為320um，剩下GaN只佔5um的厚度，同時gate、drain與source 都是在最上層，在GaN與AlGaN之間會生成二階電阻，達到切換速度快與Rds-on低的原因，IFX在gate為P-GaN形式，使其GaN MOSFET由normal-on改為normal-off的狀態，GaN MOSFET會有電流塌陷問題，在drain附近長P-GaN層來解決電流塌陷問題(特別是在高電壓時)，來減少部份空乏的現象的情形。
參考資料來源:www.infineon.com
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