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采用数字刻蚀技术实现单片集成的E/D模式三栅AlGaN/GaN MIS-HEMT稳定高温工作
Stable high-temperature operation of E/D-mode tri-gate AlGaN/GaN MIS-HEMTs with digital recess technique for monolithic integration
| 作者 | Weisheng Wang · United Kingdom · Zhangjiang Laboratory · Ang Li · Xuanming Zhang |
| 期刊 | Applied Physics Letters |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 卷/期 | 第 127 卷 第 12 期 |
| 技术分类 | 储能系统技术 |
| 技术标签 | 储能系统 GaN器件 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | AlGaN/GaN MIS - HEMTs 高温稳定运行 数字凹槽技术 单片集成 E/D模式三栅 |
语言:
中文摘要
本文报道了一种基于数字刻蚀技术的E/D模式三栅AlGaN/GaN金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管（MIS-HEMT），实现了稳定的高温工作性能。该器件通过精确控制栅下势垒层的数字刻蚀深度，有效调节阈值电压，兼容单片集成工艺。实验结果表明，在250°C高温环境下，器件仍保持良好的开关特性与电流稳定性，漏电流抑制显著，栅极可靠性优异。该技术为高温、高密度GaN基集成电路的单片集成提供了可行方案。
English Abstract
Weisheng Wang, Ang Li, Xuanming Zhang, Yunsong Xu, Zhiwei Sun, Fan Li, Yuanlei Zhang, Ye Liang, Harm Van Zalinge, Ivona Z. Mitrovic, Wen Liu; Stable high-temperature operation of E/D-mode tri-gate AlGaN/GaN MIS-HEMTs with digital recess technique for monolithic integration. _Appl. Phys. Lett._ 22 September 2025; 127 (12): 122107.
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SunView 深度解读
该E/D模式GaN MIS-HEMT高温稳定技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。数字刻蚀技术实现的阈值电压精确调控和单片集成能力，可直接应用于ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的GaN功率模块设计，通过E/D模式混合集成提升驱动电路集成度，减少外围器件。250°C高温稳定运行特性满足PowerTitan大型储能系统和充电桩的严苛工况需求，降低散热成本。三栅结构的低漏电与高可靠性可优化三电平拓扑中的开关损耗，提升系统效率。该技术为阳光电源开发高功率密度、高温适应性的下一代GaN集成功率模块提供了可行的工艺路径。