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基于直流和小信号射频测量的140–180 nm AlGaN/GaN HEMT温度依赖特性表征
Temperature dependent characterization of 140–180 nm AlGaN/GaN HEMTs using DC and small-signal RF measurements
| 作者 | Karen Nishimura · Gary Hughes · Isaac Wildeson · Puneet Srivastava · Bill Zivasatienraj |
| 期刊 | Applied Physics Letters |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 卷/期 | 第 127 卷 第 8 期 |
| 技术分类 | 功率器件技术 |
| 技术标签 | GaN器件 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | AlGaN/GaN HEMTs 温度依赖特性 直流测量 小信号射频测量 表征 |
语言:
中文摘要
本文通过直流和小信号射频测量，系统研究了140–180 nm栅长AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管在不同温度下的电学特性。实验涵盖了从室温至高温范围的器件性能变化，提取了跨导、漏极电流、载流子迁移率及寄生参数等关键指标随温度的变化规律。结果表明，随着温度升高，器件的跨导和饱和电流显著下降，同时寄生电阻增大，影响高频性能。该研究为AlGaN/GaN HEMT在高温环境下的可靠性评估与电路设计提供了重要参考。
English Abstract
Biddut K. Sarker, Nicholas P. Sepelak, Karen Nishimura, Dennis E. Walker, Gary Hughes, Isaac Wildeson, Puneet Srivastava, Bill Zivasatienraj, Kenneth K. Chu, Shaikh S. Ahmed, Kelson D. Chabak, Andrew J. Green, Ahmad E. Islam; Temperature dependent characterization of 140–180 nm AlGaN/GaN HEMTs using DC and small-signal RF measurements. _Appl. Phys. Lett._ 23 August 2025; 127 (8): 082103.
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SunView 深度解读
该研究对阳光电源的GaN功率器件应用具有重要参考价值。温度特性表征结果可直接指导SG系列高频光伏逆变器和ST系列储能变流器的GaN器件选型与散热设计。特别是对于大功率密度设计的PowerTitan储能系统，研究揭示的高温下跨导和饱和电流下降特性,有助于优化GaN器件的工作点设置和过温保护策略。同时,该研究的寄生参数温度特性数据可用于完善车载OBC等高频应用的电路仿真模型,提升设计可靠性。建议在后续产品开发中重点关注GaN器件的温度管理和高温可靠性验证。