功率放大器的器件技術總是關于在相同或較高速度下，如何增加晶體管的射頻功率密度和增益。功率密度和增益的提高可以減少增益級數和合成損耗，并且最終限制芯片在給定頻率下，可以提供的原始功率、增益和效率。

功率密度的不斷提升推動相關技術從硅轉移到標準砷化鎵，再到高壓砷化鎵，最終到氮化鎵。

隨著技術向高功率密度場效應管技術的遷移，器件的溫度管理問題也在增加。保證器件的“涼爽”是重要的，這是因為高溫導致器件的原始性能和可靠性退化。在理論上，氮化鎵在相對較高頻率下，可提供的功率密度超過 20 W/mm。但是，在實際中，由于在非常緊湊的空間在內，大量熱量的散發造成高溫，氮化鎵的使用被限制在5W/mm以下。

熱設計挑戰是碳化硅成為高性能射頻應用首選襯底材料的最終原因。碳化硅的導熱性就像氮化鎵的高射頻功率一樣重要。也正是這個原因，Qorvo 等公司已經開始研究鉆石等熱屬性更好的襯底材料。

為管理今天的熱設計，電路設計人員讓熱量在半導體表面擴散，增加器件單元之間的距離或縮小器件單元。但是，熱設計不僅僅是芯片層面。封裝工程人員也必須幫忙，因為芯片封裝接口的熱通量也較高。為確保氮化鎵器件器件能夠提供最大限度射頻功率密度，芯片與封裝包之間的良好熱接口極為重要。

在氮化鎵技術中，熱設計與電氣設計同等重要。