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氮化镓 (GaN) vs 碳化硅 (SiC) vs 传统硅 (Si)
禁带宽度 (eV) ~3.4 ~3.2 ~1.1
电子迁移率 (cm²/V·s) 高 (~2000) 中等 (~650) 低 (~1500)
临界击穿电场 (MV/cm) ~3.3 非常高 (~2.8) ~0.3
热导率 (W/cm·K) 中等 (~1.3) 非常高 (~3.7) ~1.5
饱和电子速度 (×10⁷ cm/s) 高 (~2.5) 中等 (~2.0) ~1.0
禁带宽度大=耐高温、耐高压、抗辐射；电子迁移率高=电子传输快，适配高频；临界击穿电场高=耐压强、器件可做薄；热导率高=散热能力优。
GaN
1. 高频特性卓越：高电子迁移率和饱和电子速度让开关速度远超SiC和Si。
2. 常关器件：主流为硅基氮化镓（GaN-on-Si），通过异质结形成HEMT，经工艺优化可实现常关，易用性强。
3. 低导通电阻和低开关损耗：能量损耗极低，效率突出。
主要应用场景
- 消费电子快充：手机、笔记本充电器实现小体积、高功率。
- 5G通信基站：用于功率放大器（PA），兼顾高频与高效。
- 数据中心服务器电源：追求极致效率和功率密度，降低运营成本。
- 激光雷达（LiDAR）：高速开关能力适配脉冲激光驱动。
- 射频领域：国防、卫星通信等高频场景替代部分砷化镓。
SiC
1. 高电压、大功率特性突出：极高临界击穿电场和热导率，轻松应对数千伏高压。
2. 高温性能稳定：禁带宽度大、热导率高，可在200°C及以上结温稳定工作。
3. 低导通损耗：高压环境下，导通电阻比硅器件低数个数量级。
主要应用场景
- 新能源汽车：主驱逆变器（最大应用市场）、车载充电机（OBC）、DC-DC转换器，提升续航并缩小器件体积。
- 工业电机驱动：替代传统IGBT，提高效率和功率密度。
- 光伏/风电逆变器：提升太阳能、风能发电的电能转换效率。
- 轨道交通、智能电网等超高压大功率领域。
氮化镓 (GaN) vs 碳化硅 (SiC) vs 传统硅 (Si)
禁带宽度 (eV) ~3.4 ~3.2 ~1.1
电子迁移率 (cm²/V·s) 高 (~2000) 中等 (~650) 低 (~1500)
临界击穿电场 (MV/cm) ~3.3 非常高 (~2.8) ~0.3
热导率 (W/cm·K) 中等 (~1.3) 非常高 (~3.7) ~1.5
饱和电子速度 (×10⁷ cm/s) 高 (~2.5) 中等 (~2.0) ~1.0
禁带宽度大=耐高温、耐高压、抗辐射；电子迁移率高=电子传输快，适配高频；临界击穿电场高=耐压强、器件可做薄；热导率高=散热能力优。
GaN
1. 高频特性卓越：高电子迁移率和饱和电子速度让开关速度远超SiC和Si。
2. 常关器件：主流为硅基氮化镓（GaN-on-Si），通过异质结形成HEMT，经工艺优化可实现常关，易用性强。
3. 低导通电阻和低开关损耗：能量损耗极低，效率突出。
主要应用场景
- 消费电子快充：手机、笔记本充电器实现小体积、高功率。
- 5G通信基站：用于功率放大器（PA），兼顾高频与高效。
- 数据中心服务器电源：追求极致效率和功率密度，降低运营成本。
- 激光雷达（LiDAR）：高速开关能力适配脉冲激光驱动。
- 射频领域：国防、卫星通信等高频场景替代部分砷化镓。
SiC
1. 高电压、大功率特性突出：极高临界击穿电场和热导率，轻松应对数千伏高压。
2. 高温性能稳定：禁带宽度大、热导率高，可在200°C及以上结温稳定工作。
3. 低导通损耗：高压环境下，导通电阻比硅器件低数个数量级。
主要应用场景
- 新能源汽车：主驱逆变器（最大应用市场）、车载充电机（OBC）、DC-DC转换器，提升续航并缩小器件体积。
- 工业电机驱动：替代传统IGBT，提高效率和功率密度。
- 光伏/风电逆变器：提升太阳能、风能发电的电能转换效率。
- 轨道交通、智能电网等超高压大功率领域。
