ROHM ha desarrollado la tecnología de tensión de ruptura de puerta (tensión nominal puerta-fuente) más elevada de la industria (8 V) para dispositivos HEMT de GaN de 150 V, optimizada para circuitos de fuente de alimentación en equipos industriales y de comunicación.

En los últimos años, debido a la creciente demanda de sistemas de servidores en respuesta al cada vez mayor número de dispositivos IoT, la mejora en la eficiencia de la conversión de energía y la reducción del tamaño se han convertido en importantes cuestiones sociales que requieren nuevos avances en el sector de los dispositivos de potencia.

Además de producir en masa dispositivos de SiC líderes en la industria y una gran variedad de dispositivos de silicio con múltiples funciones, ROHM ha desarrollado dispositivos de GaN que ofrecen un funcionamiento de alta frecuencia superior en el rango de media tensión. El desarrollo de tecnología que aumenta la tensión nominal puerta-fuente permite a ROHM presentar una gama más amplia de soluciones de potencia para un gran número de aplicaciones.

Como los dispositivos de GaN ofrecen características de conmutación mejoradas y menor resistencia en conducción que los dispositivos de silicio, se espera que contribuyan a reducir el consumo de energía y a una mayor miniaturización de las fuentes de alimentación conmutadas utilizadas en estaciones base y centros de datos. No obstante, algunos inconvenientes —que incluyen la baja tensión nominal puerta-fuente y la tensión de rebasamiento que excede la capacidad máxima durante la conmutación— plantean importantes desafíos a la fiabilidad del dispositivo.

En respuesta a estos retos, ROHM ha conseguido aumentar la tensión nominal puerta-fuente de los típicos 6 V a 8 V utilizando una estructura original. Esto permite mejorar el margen de diseño e incrementar la fiabilidad de los circuitos de fuente de alimentación utilizando dispositivos de GaN que requieren una alta eficiencia. Además de maximizar el rendimiento del dispositivo con una baja inductancia parásita, también estamos desarrollando un encapsulado específico que facilita el montaje y ofrece una excelente disipación del calor, lo que permite una sencilla sustitución de los dispositivos de silicio existentes al mismo tiempo que simplifica la manipulación durante el proceso de montaje.

En el futuro, ROHM acelerará el desarrollo de dispositivos de GaN basados en esta tecnología, con un envío de muestras previsto para septiembre de 2021.
(Fig. 2+ 3)

Ejemplos de aplicación
- Circuitos de convertidores reductores de entrada de 48 V para centros de datos y estaciones base
- Circuitos de convertidores elevadores para el bloque de amplificadores de potencia de las estaciones base
- Amplificadores de audio de clase D
- Circuitos de accionamiento LiDAR y circuitos de carga inalámbrica para dispositivos portátiles
(Fig. 4)

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