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功率器件技术 功率模块 宽禁带半导体 可靠性分析 ★ 5.0

超结MOSFET栅极振荡的真正起源:器件视角

True Origin of Gate Ringing in Superjunction MOSFETs: Device View

作者 Hyemin Kang · Florin Udrea
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2021年5月
技术分类 功率器件技术
技术标签 功率模块 宽禁带半导体 可靠性分析
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 超结MOSFET 栅极振荡 动态开关 内部电容 器件物理 电力电子 开关性能
语言:

中文摘要

随着超结器件尺寸缩小,动态开关过程中的栅极振荡问题日益突出。由于传统三端测量法无法捕捉器件内部电荷重新分配等动态行为,该研究深入分析了超结MOSFET栅极振荡的物理起源,为优化高频开关性能提供了器件层面的理论支撑。

English Abstract

As superjunction devices are scaled down to smaller dimensions, the gate ringing becomes more prominent in dynamic switching. The exact origin of superjunction MOSFET's gate ringing has not been so far identified as the conventional three-terminal measurement method cannot capture the dynamic behavior of the device, in particular the redistribution of charge between the different internal capaciti...
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SunView 深度解读

栅极振荡是影响阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能变流器(PCS)高频开关性能与电磁兼容性(EMC)的关键因素。该研究揭示的器件内部动态机理,有助于研发团队在功率模块选型及驱动电路设计中,更精准地抑制寄生振荡,从而提升逆变器在高频化趋势下的效率与可靠性。建议在下一代高功率密度产品设计中,结合该理论优化驱动电阻与栅极回路布局,减少开关损耗并降低EMI风险。