STMicroelectronics lance ses premiers transistors de puissance en GaN
Référencé SGT120R65AL, le premier membre de la nouvelle gamme PowerGaN de composants de puissance commercialisé par le groupe franco-italien est un transistor à haute mobilité électronique (HEMT) de 650 V dédié aux alimentations compactes et peu énergivores.
De par leurs caractéristiques intrinsèques, les semi-conducteurs à grand gap, qu’ils soient à base de carbure de silicium (SiC) ou de nitrure de gallium (GaN), sont au cœur de toutes les attentions. Ils sont en effet capables de traiter des tensions nettement plus élevées que le silicium sans compromettre la résistance à l’état passant, réduisant ainsi les pertes de conduction. Ils peuvent également commuter avec une plus grande efficacité – ce qui se traduit par de très faibles pertes de commutation – et cela à des fréquences bien supérieures, ce qui implique l’adoption de composants passifs de plus petites dimensions. De quoi donner lieu à la conception d’alimentations particulièrement compactes et peu énergivores.
Face à cette dynamique, le lancement par STMicroelectronics de PowerGaN, sa première famille de composants de puissance en nitrure de gallium, tombe à point nommé. Le premier membre de la famille PowerGaN prend la forme d’un transistor à haute mobilité électronique en GaN (G-HEMT) référencé SGT120R65AL et capable de fonctionner sous 650 V (photo). Ce composant affiche une résistance drain-source à l’état passant, Rds(on), ne dépassant pas 120 mΩ et une tenue en courant maximale de 15 A, et dispose d’une broche de source Kelvin pour optimiser la commande de grille. Encapsulé en boîtier CMS compact PowerFLAT HV de 5 x 6 mm, il est disponible en volume au prix unitaire de 3 dollars par 1 000 pièces.
D’autres membres de la famille PowerGaN, actuellement proposés sous forme d’échantillons, seront également disponibles en volume à partir du deuxième semestre 2022. Il s’agit tout d’abord d’un autre transistor G-HEMT encapsulé cette fois en boîtier 2SPAK qui permet l’élimination des fils de connexion (wire bonding) pour une efficacité et une fiabilité accrues dans les applications de forte puissance et à fréquences élevées. Référencé SGT120R65A2S, ce composant affiche une Rds(on) maximale de 120 mΩ.
Des déclinaisons avec des Rds(on) max de seulement 65 mΩ seront également proposées sous les références SGT65R65AL et SGT65R65A2S pour les versions en boitier PowerFLAT HV de 5 x 6 mm et 2SPAK, respectivement.
Enfin, STMicroelectronics prévoit également l’échantillonnage au 3è trimestre 2022 d’un transistor à effet de champ en GaN (G-FET) en montage cascode. Référencé SGT250R65ALCS, ce composant encapsulé en boîtier PQFN de 5 x 6 mm présentera une Rds(on) de 250 mΩ.
Les composants de la famille PowerGaN ciblent les alimentations des équipements grand public tels que les chargeurs, les adaptateurs d’alimentation externes pour PC, les systèmes de contrôle d’éclairage à Led et les alimentations électriques intégrées aux téléviseurs et aux appareils électroménagers, mais également les applications de plus forte puissance, comme les alimentations pour équipements de télécommunications, les commandes de moteurs industriels, les onduleurs solaires, les chargeurs de véhicules électriques, etc.
