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肖特基p-GaN栅HEMT在UIS应力下动态导通电阻异常降低与恢复的研究
On the Abnormal Reduction and Recovery of Dynamic RON Under UIS Stress in Schottky p-GaN Gate HEMTs
| 作者 | Chao Liu · Xinghuan Chen · Ruize Sun · Jingxue Lai · Wanjun Chen · Yajie Xin · Fangzhou Wang · Xiaoming Wang · Zhaoji Li · Bo Zhang |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2023年8月 |
| 技术分类 | 功率器件技术 |
| 技术标签 | GaN器件 宽禁带半导体 可靠性分析 功率模块 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | 肖特基 p-GaN 栅极 HEMT 动态导通电阻 UIS 应力 碰撞电离 可靠性 电力电子 GaN 器件 |
语言:
中文摘要
本文研究了肖特基p-GaN栅HEMT在非钳位感性开关（UIS）应力下的动态导通电阻（RON_dyn）异常降低与恢复现象。研究发现RON_dyn的降低与UIS峰值电压呈正相关。通过Sentaurus仿真揭示了其物理机制：UIS应力期间，冲击电离产生的电子-空穴对导致了器件内部电场与载流子分布的动态变化。
English Abstract
In this letter, the abnormal reduction and recovery of dynamic RON are observed under unclamped-inductive-switching (UIS) stress in Schottky p-GaN gate HEMTs. The reduction of RON_dyn exhibits a positive dependence on UIS stress (VPEAK, peak voltage). With the help of Sentaurus simulation, the underlying physical mechanism is revealed. During UIS stress, the e-h pairs generated by impact ionizatio...
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SunView 深度解读
GaN器件作为下一代功率半导体，在阳光电源的高功率密度户用逆变器及小型化充电桩产品中具有极高的应用潜力。该研究揭示了GaN器件在极端感性开关应力下的动态特性变化，对提升阳光电源产品的可靠性设计至关重要。建议研发团队在进行高频拓扑设计时，充分考虑UIS应力对器件动态导通电阻的影响，优化驱动电路与保护策略，以确保在复杂工况下产品的高效与长寿命运行。