瑞萨推出品牌首款低压氮化镓功率半导体，面向 AI 数据中心、人形机器人等领域

10月6日，瑞萨电子对外发布了公司首款低压氮化镓功率半导体产品。这批产品属于100V增强型（E-mode）GaN分立功率晶体管系列，主要面向AI数据中心、人形机器人、工厂自动化和工业电机驱动等应用场景。

瑞萨此次推出的产品型号包括RTP100E005G1FL、RTP100E2P6G1FL、RTP100E1P8G1FL-DSC和RTP100E1P2G1FL-DSC，在硬开关和软开关优值（FOM）性能上表现突出。与同类GaN器件相比，其硬开关FOM最高可降低35%，软开关FOM最高可降低63%。低压GaN器件还采用了与硅器件兼容的封装尺寸，便于直接导入现有设计。

此外，该系列产品相较于硅基设计，效率提升了1%至3%，并消除了Qrr损耗，开关损耗大幅降低40%至70%。产品提供多种标准MOSFET兼容封装，使得客户能够快速从硅MOSFET布局迁移至GaN方案，无需对PCB进行大幅重新设计。

氮化镓（GaN）是一种宽禁带半导体材料，其禁带宽度约为3.4电子伏特，远高于硅的约1.12电子伏特，临界击穿电场约为硅的10倍。GaN功率器件依托AlGaN/GaN异质结界面因极化效应形成的二维电子气（2DEG）导电，无需掺杂即可实现低电阻导电，因此具备更快的开关速度、更低的栅极电荷与输出电容。同时，GaN器件没有体二极管，反向导通依赖沟道开启，反向恢复电荷（Qrr）几乎为零。

氮化镓功率器件主要分为增强型（E-mode）与耗尽型（D-mode）共源共栅（Cascode）两大技术路线。增强型GaN通过栅极结构调制二维电子气实现正阈值电压；耗尽型GaN本身为常通器件，需与低压硅MOSFET共同封装构成常关断的共源共栅结构，其驱动耐压更高、抗干扰性更强。瑞萨此前的GaN产品多基于其收购的Transphorm的耗尽型SuperGaN技术，而本次100V产品则是其首款增强型（E-mode）GaN分立器件。

文中提到的优值（FOM，Figure of Merit）是衡量功率器件综合性能的常用指标，常见形式为导通电阻与栅极电荷的乘积（RDS(on)×Qg）等，数值越低通常意味着在相同损耗下可支持更高的开关频率，或在相同频率下损耗更低。硅MOSFET的该指标一般约为1000mΩ·nC，而GaN器件仅约50至100mΩ·nC。

瑞萨电子于2024年6月20日完成对美国GaN功率半导体厂商Transphorm的收购，由此切入GaN功率器件领域，并同步推出15款基于GaN的成功产品组合参考设计。2025年7月，瑞萨发布了基于SuperGaN平台的650V第四代增强型（Gen IV Plus）GaN FET，面向AI数据中心、服务器电源、电动汽车充电等数千瓦级应用。本次100V低压产品则是其首次将GaN技术扩展至低压领域。