GaN功率开关器件替换Si基MOSFET器件在高频电源中的应用，并非简单意义上的直接替换。GaN基电源最大的特点是将电源工作频率提高数十倍，然而，工作频率的提高会带来严峻的噪声处理问题。另一方面，GaN器件阈值电压低、抗噪声能力弱，且存在固有的物理缺陷，可靠性问题同样备受关注。
9月13-14日，“2021中国（南京）功率与射频半导体技术市场应用峰会（CASICON 2021）”在南京召开。本届峰会由半导体产业网、第三代半导体产业主办，并得到了南京大学、第三代半导体产业技术创新战略联盟的指导。
会上，南京工业职业技术大学雷建明博士做了题为“GaN功率开关器件及其高频电源应用”的主题报告，报告从器件、驱动、控制、拓扑电路等方面全方位介绍针对性解决方案，重点讨论新型器件工艺与结构、矩阵式高频平面变压器、智慧监管三大核心技术，旨在实现超轻薄高频电源，并基于该目标基础上，进一步提出可能的提升产品效率和工作可靠性方案。
报告中分享指出，设计集成反并二极管的功率开关器件，并引入插入层使器件内部电场平坦化，同时将峰值电场由器件体材料内部转移到钝化层中，可同时提高器件的反向导通特性以及击穿特性，使器件反向损耗下降近60%，击穿特性由传统280V提升到650V。
设计矩阵式高频平面变压器，采用自重组技术使多个变压器串并联代替单个变压器，减小单个变压器的承载功率，降低变压器高度达30%以上，实现超薄目标。
相较传统方式通过设计和加速实验来固化电源寿命，报告采用BIT多点监测技术，融入可靠性和寿命认知算法及评价模型创建智慧监管系统，填补电源产品可靠性与寿命实时在线监管空白。开发了高功率密度PD协议充电器系列、LED屏电源系列和6.6kW高铁辅助电源等产品。
以400W显示屏电源为例，相比传统产品，通过采用改进方案后，其工作效率提升了3.5%，达到93.5%；功率密度提升1倍，达到2.3W/cm3；高度减少了30%，薄至20mm；同时具备可靠性与寿命实时监管功能。
