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具备600V/10A开关能力的氮化镓结势垒肖特基二极管的雪崩与浪涌电流鲁棒性验证
Demonstration of Avalanche and Surge Current Robustness in GaN Junction Barrier Schottky Diode With 600-V/10-A Switching Capability
| 作者 | Feng Zhou · Weizong Xu · Fangfang Ren · Dong Zhou · Dunjun Chen · Rong Zhang · Youdou Zheng · Tinggang Zhu · Hai Lu |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2021年11月 |
| 技术分类 | 功率器件技术 |
| 技术标签 | GaN器件 宽禁带半导体 功率模块 可靠性分析 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | GaN 结势垒肖特基(JBS)二极管 雪崩耐量 浪涌电流能力 镁离子注入 击穿电压 电力电子 |
语言:
中文摘要
本文通过选择性镁离子注入技术，显著提升了氮化镓（GaN）结势垒肖特基（JBS）二极管的雪崩鲁棒性和浪涌电流能力。该器件实现了830V击穿电压、150mΩ导通电阻及0.5V导通电压，为高可靠性电力电子应用提供了优异的静电性能。
English Abstract
In this letter, we achieved significantly enhanced avalanche ruggedness and surge current capability in GaN junction barrier Schottky (JBS) diode for highly reliable power operation. Based on the selective Mg-ion implantation technology, the GaN JBS diode obtains superior electrostatic performances, including 830-V breakdown voltage, 150-mΩ specific on-state resistance, and 0.5-V turning on voltag...
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SunView 深度解读
GaN器件在提升功率密度和转换效率方面具有显著优势，是阳光电源下一代高频化、小型化逆变器及充电桩产品的关键技术储备。本文提出的JBS二极管通过镁离子注入技术解决了GaN器件在雪崩和浪涌电流方面的可靠性痛点，这对于提升户用光伏逆变器和电动汽车充电桩在极端工况下的鲁棒性至关重要。建议研发团队关注该技术在小功率组串式逆变器及车载充电机（OBC）中的应用潜力，以进一步优化系统体积并降低损耗。