← 返回
10 kV E模式GaN HEMT：击穿电压提升的物理机制
10 kV E-mode GaN HEMT: Physics for breakdown voltage upscaling
| 作者 | Yijin Guo · Yuan Qin · Matthew Porter · Zineng Yang · Ming Xiao |
| 期刊 | Applied Physics Letters |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 卷/期 | 第 127 卷 第 4 期 |
| 技术分类 | 功率器件技术 |
| 技术标签 | SiC器件 GaN器件 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 10kV E-mode GaN HEMT 击穿电压提升 应用物理快报 2025年 |
语言:
中文摘要
本文报道了一种实现10 kV高击穿电压的增强型（E-mode）GaN基高电子迁移率晶体管（HEMT）。通过优化器件结构与材料生长工艺，结合电场调制技术，有效提升了器件的耐压能力。研究系统分析了影响击穿电压的关键物理机制，包括二维电子气分布、缓冲层设计及表面电场调控。实验结果表明，该器件在保持低导通电阻的同时实现了超过10 kV的击穿电压，为高压功率电子器件的应用提供了可行方案。
English Abstract
Yijin Guo, Yuan Qin, Matthew Porter, Zineng Yang, Ming Xiao, Yifan Wang, Daniel Popa, Loizos Efthymiou, Chu Cheng, Kai Cheng, Ivan Kravchenko, Linbo Shao, Florin Udrea, Yuhao Zhang; 10 kV E-mode GaN HEMT: Physics for breakdown voltage upscaling. _Appl. Phys. Lett._ 28 July 2025; 127 (4): 042102.
S
SunView 深度解读
该10kV E模式GaN HEMT技术对阳光电源的高压产品线具有重要应用价值。高击穿电压特性可显著提升ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的功率密度,有助于实现1500V以上高压系统设计。低导通电阻特性可降低PowerTitan等大功率产品的开关损耗,提高系统效率。此外,该GaN器件的电场调制技术对车载OBC和充电桩等新能源汽车产品的高频化设计具有重要参考意义。建议在下一代高压变流器中开展GaN器件替代验证,重点关注可靠性和成本优化。