圖4德州儀器半導(dǎo)體行銷現(xiàn)場應(yīng)用經(jīng)理曾生元預(yù)測，GaN MOSFET的應(yīng)用將是未來數(shù)位電源領(lǐng)域的研究發(fā)展方向。

德州儀器半導(dǎo)體行銷現(xiàn)場應(yīng)用經(jīng)理曾生元(圖4)表示，數(shù)位電源系統(tǒng)的效率都已推進(jìn)到極致，如今業(yè)界所追求的是單位功率密度的提升。也就是在提供相同功率的前提下，如何縮小尺寸面積;或者是在相同尺寸面積之下，如何讓功率表現(xiàn)更好。

曾生元進(jìn)一步指出，要提升數(shù)位電源系統(tǒng)功率密度的最大關(guān)鍵，在于提高脈沖寬度調(diào)變(PWM)的切換頻率。目前，市面上PWM的切換頻率幾乎在150kHz以下，普遍約介于50k?120kHz之間;而業(yè)界對于未來數(shù)位電源系統(tǒng)的期待，則是希望PWM的切換頻率能達(dá)到500kHz，甚至是更高的水準(zhǔn)。 不過，要提高PWM切換頻率，首先須解決電磁干擾(EMI)問題，同時(shí)亦須改善周邊功率元件的效能，使其能輔佐PWM并與之搭配;而MOSFET的選用即是個(gè)中關(guān)鍵。也因此，業(yè)界正積極投入研究GaN MOSFET的應(yīng)用開發(fā)，期能藉此拉高PWM的切換頻率，以進(jìn)一步提高數(shù)位電源系統(tǒng)功率密度。 事實(shí)上，矽制程的MOSFET發(fā)展已有30年之久，開始邁入性能成長的停滯期。為滿足市場對于更高功率MOSFET的期待，產(chǎn)官學(xué)界已開始投入GaN功率元件開發(fā)。如今，GaN MOSFET在功耗、驅(qū)動(dòng)電流、導(dǎo)通電阻、起始電壓、電源轉(zhuǎn)換效率等方面，都已被證實(shí)能超越傳統(tǒng)的MOSFET技術(shù)。

不過，曾生元指出，GaN MOSFET仍有它發(fā)展的局限性，主因在于其采用的是全新制程，還未大量商用化，目前也并未被市場大量采用。許多新的GaN MOSFET應(yīng)用效能研究還處于先期嘗試階段，包括數(shù)位電源系統(tǒng)亦然;若真的將產(chǎn)品推到商業(yè)市場，也還會(huì)遇到成本過高的桎梏，恐將不利于本就因成本問題而無法快速拓展應(yīng)用市場的數(shù)位電源發(fā)展。

盡管如此，曾生元仍然認(rèn)為，在數(shù)位電源系統(tǒng)中采用GaN MOSFET將是未來清晰可見的研究方向，因此包括德州儀器等電源晶片大廠，都早已投入研發(fā)資源積極探究其未來發(fā)展的可行性。

由以上探討不難看出，電源晶片商對數(shù)位電源方案的發(fā)展前景皆相當(dāng)樂觀，并已積極厚實(shí)軟體和硬體產(chǎn)品陣容，甚至著手投入新一代GaN功率元件研發(fā)，期迎合電子產(chǎn)品節(jié)能減碳設(shè)計(jì)風(fēng)潮，搭上綠色電子商機(jī)。