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上一篇大致介紹了半導(dǎo)體元器件熱設(shè)計(jì)的重要性。本文我們希望就半導(dǎo)體元器件的熱設(shè)計(jì)再進(jìn)行一些具體說明。近年來，“小型化”、“高功能化”、“設(shè)計(jì)靈活性”已經(jīng)成為半導(dǎo)體元器件技術(shù)發(fā)展趨勢。在此我們需要考慮的是半導(dǎo)體元器件的這些趨勢將對熱和熱設(shè)計(jì)產(chǎn)生怎樣的影響。

第三代半導(dǎo)體器件CaN高電子遷移率晶體管（HEMT）具備較高的功率密度，同時(shí)具有較強(qiáng)的自熱效應(yīng)，在大功率工作條件下會(huì)產(chǎn)生較高的結(jié)溫。根據(jù)半導(dǎo)體器件可靠性理論，器件的工作溫度、性能及可靠性有著極為密切的聯(lián)系，因此準(zhǔn)確檢測GaN HEMT的溫度就顯得極為重要。

氮化鎵是一種無機(jī)物，化學(xué)式GaN，是氮和鎵的化合物，是一種直接能隙（direct bandgap）的半導(dǎo)體，自1990年起常用在發(fā)光二極管中。此化合物結(jié)構(gòu)類似纖鋅礦，硬度很高。氮化鎵的能隙很寬，為3.4電子伏特，可以用在高功率、高速的光電元件中，例如氮化鎵可以用在紫光的激光二極管，可以在不使用非線性半導(dǎo)體泵浦固體激光器（Diode-pumped solid-state laser）的條件下，產(chǎn)生紫光（405nm）激光。

作為第三代半導(dǎo)體的核心材料之一，GaN其主要有三個(gè)特性——開關(guān)頻率高、禁帶寬度大、更低的導(dǎo)通電阻。它在充電器上的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：體積小，重量輕；功率密度大，效率高但不容易發(fā)熱；手機(jī)、筆記本都能充，兼容多個(gè)設(shè)備。

硅基氮化鎵作為第三代化合物半導(dǎo)體材料，主要應(yīng)用于功率器件，可有效縮小功率器件體積，提高功率器件效率，對傳統(tǒng)硅材料功率器 件進(jìn)行替代。

　　肖特基二極管是貴金屬(金、銀、鋁、鉑等)A為正極，以N型半導(dǎo)體B為負(fù)極，利用二者接觸面上形成的勢壘具有整流特性而制成的金屬-半導(dǎo)體器件。因?yàn)镹型半導(dǎo)體中存在著大量的電子，貴金屬中僅有極少量的自由電子，所以電子便從濃度高的B中向濃度低的A中擴(kuò)散。顯然，金屬A中沒有空穴，也就不存在空穴自A向B的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。隨著電子不斷從B擴(kuò)散到A，B表面電子濃度逐漸降低，表面電中性被破壞，于是就形成勢壘，其電場方向?yàn)锽→A。但在該電場作用之下，A中的電子也會(huì)產(chǎn)生從A→B的漂移運(yùn)動(dòng)，從而消弱了由于擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)而形成的電場。當(dāng)建立起一定寬度的空間電荷區(qū)后，電場引起的電子漂移運(yùn)動(dòng)和濃度不同引起的電子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)達(dá)到相對的平衡，便形成了肖特基勢壘。

　　二極管是用半導(dǎo)體材料(硅、硒、鍺等)制成的一種電子器件 。二極管有兩個(gè)電極，正極，又叫陽極;負(fù)極，又叫陰極，給二極管兩級間加上正向電壓時(shí)，二極管導(dǎo)通， 加上反向電壓時(shí)，二極管截止。 二極管的導(dǎo)通和截止，則相當(dāng)于開關(guān)的接通與斷開。

　　雙極型晶體管是一種流控器件，電子和空穴同時(shí)參與導(dǎo)電。發(fā)射區(qū)摻雜濃度最高，基區(qū)次之，集電區(qū)最小(但和金屬電極接觸處的一小區(qū)域半導(dǎo)體高摻雜，是為了避免形成勢壘);基區(qū)很薄，可以看成是由兩個(gè)背靠背的PN結(jié)構(gòu)成。

在半導(dǎo)體層面上，硅基氮化鎵的主流商業(yè)化為提高射頻性能敞開了大門，其中包括增加功率放大器的功率密度，以及縮小器件尺寸并最終節(jié)省系統(tǒng)空間。

硅基氮化鎵是一種具有較大禁帶寬度的半導(dǎo)體，屬于所謂寬禁帶半導(dǎo)體之列。