什么是GaN HEMT？
GaN HEMT中的“HEMT”是“High Electron Mobility Transistor”的首字母缩写，意为“高电子迁移率晶体管”。
高电子迁移率晶体管是使用了电子迁移率高的半导体材料的晶体管，可实现高速开关（高频工作）。
GaN HEMT的结构
Si MOSFET是垂直结构，而GaN HEMT是横向结构。
GaN晶体在Si衬底上生长，并在其上形成AlGaN（氮化铝镓）层。
当在GaN上生长AlGaN薄膜时，由于压电效应，很多电子聚集在界面处，形成高迁移率的二维电子气（2DEG：2Dimensional Electron Gas）层。将这一层用作电流路径。
之所以使用Si衬底，是因为它比其他材料更容易大口径化，适合大规模生产。
另外，由于GaN和Si的热膨胀系数差较大，因此晶体生长后降温时会产生较大的应力，可能会导致衬底破裂开裂。
为了缓和这种应力而设置了缓冲层。
开关损耗
与Si MOSFET相比，GaN HEMT的开关损耗显著降低。
使用GaN HEMT可以大幅降低开关损耗，从而能够进一步提高电源系统的效率。
与Si MOSFET相比，
GaN HEMT可大幅降低开关损耗
其他特性比较
下表中对Si SJ（Super Junction：超级结）MOSFET、SiC MOSFET和GaN HEMT等功率器件的一般特性（650V电压级）进行了比较。
从表中可以看出，在适用GaN HEMT的中等耐压、中等功率范围，其开关特性优势显著。
| Si SJ MOSFET | SiC MOSFET | GaN HEMT | |
|---|---|---|---|
| 耐压 | 650V | 650V | 650V |
| 支持大电流 | 〇 | 〇 | △ |
| 高速开关特性 | △ | 〇 | ◎ |
| Ron・Qg*1 | 1*2 | 0.63 | 0.1 |
| 开关速度 | 1*2 | 2 | 10 |
| Qrr*3 | 0.73μC | 0.25μC | 0nC |
*1：表示开关性能的指数。该值越小，开关性能越好。
*2：设Si SJ MOSET的Ron･Qg和开关速度为1。
*3：GaN HEMT是漏-源之间没有寄生PN结，因此反向导通时的反向恢复电荷为“0”。
