氮化鎵功率器件的電壓限制主要是由以下幾個(gè)原因造成的。

首先，氮化鎵是一種寬能帶隙半導(dǎo)體材料，具有較高的擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度和較高的耐壓能力。盡管氮化鎵材料具有較高的擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度，但在制備器件時(shí)，仍然存在一定的缺陷和雜質(zhì)。這些缺陷和雜質(zhì)會(huì)導(dǎo)致器件的擊穿電壓明顯降低。另外，氮化鎵材料的特殊晶體結(jié)構(gòu)和雜質(zhì)導(dǎo)致器件在高電場(chǎng)下會(huì)發(fā)生電子水平的提升和局域場(chǎng)增強(qiáng)，進(jìn)而導(dǎo)致電子與雜質(zhì)之間發(fā)生能級(jí)的耦合，形成局域散射中心，從而進(jìn)一步降低了器件的耐壓能力。

其次，氮化鎵功率器件的電壓限制還與制備工藝有關(guān)。目前，氮化鎵功率器件的制備工藝相對(duì)成熟，但在高電場(chǎng)下，器件內(nèi)部電子的能級(jí)躍遷可能會(huì)引起局部電子濃度的變化，從而影響器件的電壓特性。此外，制備工藝中的缺陷和雜質(zhì)也會(huì)影響器件的擊穿特性，限制了其最大耐壓能力。

另外，氮化鎵功率器件的電壓限制還與器件結(jié)構(gòu)有關(guān)。在氮化鎵功率器件中，常用的結(jié)構(gòu)包括MOSFET、MESFET、HEMT等。不同的結(jié)構(gòu)在電壓限制上存在差異。例如，在MOSFET 結(jié)構(gòu)中，場(chǎng)效應(yīng)管的耐壓主要取決于絕緣層的厚度和質(zhì)量，而在MESFET 結(jié)構(gòu)中，耐壓主要受限于高電子濃度區(qū)域的長(zhǎng)度。因此，不同結(jié)構(gòu)的器件在耐壓能力上存在差異。

此外，環(huán)境溫度也會(huì)對(duì)氮化鎵功率器件的電壓限制產(chǎn)生影響。由于氮化鎵功率器件的工作溫度較高，環(huán)境溫度的升高會(huì)進(jìn)一步增加器件內(nèi)部電子的能級(jí)躍遷、雜質(zhì)散射等現(xiàn)象，從而影響器件的耐壓性能。

綜上所述，氮化鎵功率器件電壓650V的限制主要是由材料的缺陷和雜質(zhì)、制備工藝、器件結(jié)構(gòu)和環(huán)境溫度等因素共同作用所導(dǎo)致的。為了提高氮化鎵功率器件的耐壓能力，可以通過優(yōu)化材料質(zhì)量和制備工藝，改進(jìn)器件結(jié)構(gòu)，以及降低工作溫度等措施來進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。