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抑制陷阱效应的氮化镓HEMT沟道温度测量与热阻表征模型
Trap-suppressed channel temperature measurement and thermal resistance characterization model for GaN HEMTs
| 作者 | Suzhou Laboratory · Qing Zhu · Ke Xu · Yue Hao |
| 期刊 | Applied Physics Letters |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 卷/期 | 第 127 卷 第 11 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 | GaN HEMTs 陷阱抑制 沟道温度测量 热阻表征模型 应用物理快报 |
语言:
中文摘要
针对氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN HEMTs）中陷阱效应对沟道温度测量的干扰问题，提出了一种抑制陷阱效应的沟道温度提取与热阻表征模型。该模型通过动态栅压调控技术有效抑制表面和界面陷阱的充放电行为，结合电学法精确提取稳态与瞬态沟道温度，并建立与陷阱密度相关的热阻解析模型。实验结果表明，该方法显著降低了传统电学测温中的误差，提升了高温工作条件下器件热特性的表征精度，为GaN HEMTs的热管理设计提供了可靠依据。
English Abstract
Jin-Long Li, Qing Zhu, Yi-Lin Chen, Jia-Ni Lu, Yi-Min Lei, Jie-Jie Zhu, Min-Han Mi, Ke Xu, Xiao-Hua Ma, Yue Hao; Trap-suppressed channel temperature measurement and thermal resistance characterization model for GaN HEMTs. _Appl. Phys. Lett._ 15 September 2025; 127 (11): 112105.
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SunView 深度解读
该GaN HEMT热阻精确表征技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG光伏逆变器中，GaN器件因高频高效特性被广泛采用，但陷阱效应导致的温度测量误差直接影响热管理设计可靠性。该模型通过动态栅压调控抑制陷阱充放电，可精确提取沟道温度，为阳光电源优化GaN功率模块散热设计、提升三电平拓扑器件寿命预测精度提供依据。特别在车载OBC和充电桩等高功率密度应用中，准确的热阻表征能指导散热系统设计，降低过温保护误触发率，提升系统可靠性和功率密度，支撑阳光电源在高频化、小型化产品方向的技术突破。