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采用有源钝化技术抑制浮动Si衬底诱导背栅效应的900-V p-GaN栅HEMT
900-V active-passivation p-GaN gate HEMT with suppressed floating Si substrate induced back-gating effect
| 作者 | Hao Chang · Junjie Yang · Jingjing Yu · Jiawei Cui |
| 期刊 | Applied Physics Letters |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 卷/期 | 第 126 卷 第 16 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 | p-GaN gate HEMT 有源-钝化 900-V 浮置Si衬底 背栅效应 |
语言:
中文摘要
本文报道了一种采用有源钝化技术的900-V p-GaN栅高电子迁移率晶体管（HEMT），有效抑制了由浮动Si衬底引起的背栅效应。通过引入深沟槽隔离与介质填充的有源钝化结构，显著降低了漏极对衬底的电场耦合，从而消除背栅导致的阈值电压不稳定性与动态导通电阻退化。器件在高压关断状态下表现出优异的可靠性与稳定性，同时保持良好的开关性能。该设计为高压p-GaN栅HEMT在功率集成应用中的性能优化提供了有效解决方案。
English Abstract
Hao Chang, Junjie Yang, Jingjing Yu, Jiawei Cui, Youyi Yin, Xuelin Yang, Xiaosen Liu, Maojun Wang, Bo Shen, Jin Wei; 900-V active-passivation p-GaN gate HEMT with suppressed floating Si substrate induced back-gating effect. _Appl. Phys. Lett._ 21 April 2025; 126 (16): 163503.
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SunView 深度解读
该900-V p-GaN栅HEMT的有源钝化技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。通过深沟槽隔离抑制背栅效应，解决了GaN器件阈值电压漂移和动态导通电阻退化问题，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高频开关电路。900V耐压等级匹配1500V光伏系统和储能系统的母线电压需求，有源钝化技术提升的可靠性与开关稳定性，可优化PowerTitan储能系统的功率密度与长期运行可靠性。该技术为阳光电源GaN器件替代传统SiC方案、实现更高开关频率和更小磁性元件体积提供了技术路径，对车载OBC等高功率密度应用同样具有借鉴意义。