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基于ScAlN/ScN电荷陷阱耦合铁电栅堆叠的增强型AlGaN/GaN HEMT
E-mode AlGaN/GaN HEMT with ScAlN/ScN charge trap-coupled ferroelectric gate stacks
| 作者 | Jiangnan Liu · Ding Wang · Md Tanvir Hasan · Shubham Mondal |
| 期刊 | Applied Physics Letters |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 卷/期 | 第 126 卷 第 1 期 |
| 技术分类 | 功率器件技术 |
| 技术标签 | GaN器件 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | E模式 AlGaN/GaN HEMT ScAlN/ScN 铁电栅堆叠 电荷陷阱耦合 |
语言:
中文摘要
本文报道了一种采用ScAlN/ScN电荷陷阱耦合铁电栅堆叠结构的增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）。该器件通过铁电极化与界面电荷陷阱的协同作用，实现了稳定的增强型操作特性。实验结果表明，该结构有效调控了阈值电压并提升了栅控能力，同时保持了较高的开关比和低关态漏电流。透射电子显微镜分析证实了栅堆叠的高质量界面特性。该方法为实现高性能、高可靠性的GaN基增强型功率器件提供了新途径。
English Abstract
Jiangnan Liu, Ding Wang, Md Tanvir Hasan, Shubham Mondal, Jason Manassa, Jeremy M. Shen, Danhao Wang, Md Mehedi Hasan Tanim, Samuel Yang, Robert Hovden, Zetian Mi; E-mode AlGaN/GaN HEMT with ScAlN/ScN charge trap-coupled ferroelectric gate stacks. _Appl. Phys. Lett._ 6 January 2025; 126 (1): 013509.
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SunView 深度解读
该ScAlN/ScN栅堆叠GaN HEMT技术对阳光电源功率变换产品具有重要价值。增强型特性和低漏电流的优势可显著提升SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的效率与可靠性。铁电栅结构创新为开发更高功率密度的三电平拓扑模块提供新思路，特别适用于PowerTitan大型储能系统的高频开关应用。同时，该技术在车载OBC和充电桩等对功率密度要求较高的场景也具备应用潜力。建议在下一代功率模块开发中重点关注此类新型GaN器件的工程化验证。