GaN 是屬于異質(zhì)結(jié) HEMT（High Electron Mibility Transistro），異質(zhì)結(jié)就是利用一種比 GaN 禁帶寬度更高的(Al，Ga)GaN 與 GaN 組合在一起。

由于(Al，Ga)GaN 和 GaN 的異質(zhì)結(jié)存在兩種極化效應(yīng)：自發(fā)極化(RSP)和壓電極化(RPE)，正是由于這兩種極化共同作用，所以在(Al，Ga)GaN 和 GaN 的界面處產(chǎn)生極化靜電荷，從而形成兩維電子氣（2DEG:2-D electron gas)，2DEG 的速度比普通的電子快 2.7 倍，因此其擁有更高的工作頻率。

GaN 器件有 Si 基和 SiC 基兩種，GaN-on-Si 主要應(yīng)用于電力電子領(lǐng)域，用作高功率開關(guān)，GaN-on-SiC 主要應(yīng)用于射頻領(lǐng)域，主要得益于 SiC 的高導(dǎo)熱率以及低 RF loss，適用于功率較大的宏基站。小基站射頻器件對(duì)功率要求較低，GaN-on-Si 有望憑借其低成本的優(yōu)勢(shì)在未來大規(guī)模應(yīng)用。

GaN屬于第三代半導(dǎo)體材料，禁帶寬度達(dá)到3.4eV，禁帶寬度越大，耐高電壓和高溫性能越好；電子飽和遷移速度達(dá)2.7107cm/s，高電子飽和漂移速度與低介電常數(shù)的半導(dǎo)體材料具有更高的頻率特性。

GaN的禁帶寬度、電子飽和遷移速度、擊穿場(chǎng)強(qiáng)和工作溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于Si和GaAs，具有作為電力電子器件和射頻器件的先天優(yōu)勢(shì)。GaN器件相比于目前主流技術(shù)——GaAs器件和Si基橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體器件（LDMOS），具有性能優(yōu)勢(shì)。

GaAs 材料熱導(dǎo)率較低，散熱較差，GaAs 器件可承受功率較低，低于 50W，則 GaAs 適用于終端射頻前端等小功率市場(chǎng)。LDMOS 器件的缺點(diǎn)是工作頻率存在極限，LDMOS 放大器帶寬會(huì)隨著頻率的增加而大幅減少，僅在不超過約 3.5GHz 的頻率范圍內(nèi)有效，采用 0.25μm 工藝的 GaN 器件頻率可以達(dá)到其 4 倍，帶寬可增加 20%，功率密度可達(dá) 6~8 W/mm。

GaN 擁有較高的熱導(dǎo)率及電子遷移速度，配合 SiC 襯底，GaN 器件可同時(shí)適用高功率和高頻率。目前商用的 GaN 射頻器件工作頻率可達(dá)到 40GHz，進(jìn)入 Ka 波段。