氮化镓二极管的正向压降取决于器件结构、工作电流和技术路线，范围从0.36V到3V不等，明显低于传统硅二极管的0.7V。
一、不同结构的压降差异
肖特基势垒二极管（SBD） 是氮化镓的主流结构，利用金属-半导体接触实现导通，其压降显著低于PN结二极管：
- 先进水平：南京大学研发的双势垒阳极（DBA）结构肖特基二极管实现了0.36V-0.37V的超低开启电压，相比传统铂电极结构降低约50%
- 量产水平：日本名古屋大学与丰田中央研发实验室的垂直GaN肖特基二极管，开启电压为0.74V
- 通用范围：工业界普遍的氮化镓肖特基二极管压降在1.0V-2.0V之间，小电流器件（几安培）可低至1.0V左右
PN结二极管的压降明显更高：
- GaN PN二极管的开启电压约为3V，远高于肖特基结构，主要应用于超高耐压场景
二、压降影响因素
- 工作电流：压降随电流密度显著增加。在62.8mA电流下，GaN肖特基二极管压降达1.56V-1.84V，远高于1mA时的0.43V-0.47V，呈现明显的欧姆特性。
- 温度特性：氮化镓二极管具有负温度系数，温度升高时正向压降降低。在100K低温下，压降显著高于室温，温度灵敏度达0.9mV/K。
- 辐照效应：γ射线辐照会改变肖特基势垒高度，使开启电压从0.47V降至0.43V，但同时在材料中引入晶格损伤，导致大电流下的串联电阻增加。
三、与传统二极管对比
- 硅肖特基二极管：压降0.3V-0.5V，但耐压低（<200V），反向漏电流大
- 硅PN二极管：压降0.7V，反向恢复慢（μs级）
- 碳化硅肖特基二极管：压降1.0V-1.5V，耐压高但成本昂贵
- 氮化镓肖特基二极管：压降0.36V-1.0V（小电流），耐压可达1200V，反向恢复电荷几乎为零
四、技术挑战与工程权衡
尽管GaN二极管压降低、速度快，但其反向耐压与漏电存在矛盾。提高势垒金属功函数可降低漏电，但会增大正向压降。南京大学通过交替锯齿状双金属结构（铂+钽）实现了0.36V压降的同时保持高耐压，展现了结构优化的潜力。
工程应用启示：在设计GaN快充或数据中心电源时，不能仅看小电流下的开启电压，必须关注额定电流下的工作压降，该值通常达1.5V-2.0V，直接影响导通损耗计算
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