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接近击穿电压下GaN HEMT在过压硬开关中的退化与恢复
Degradation and Recovery of GaN HEMTs in Overvoltage Hard Switching Near Breakdown Voltage
| 作者 | Joseph P. Kozak · Qihao Song · Ruizhe Zhang · Yunwei Ma · Jingcun Liu · Qiang Li · Wataru Saito · Yuhao Zhang |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2023年1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 | GaN HEMTs 过电压 硬开关 击穿电压 可靠性 参数漂移 退化 恢复 |
语言:
中文摘要
GaN HEMT器件雪崩能力有限，在接近动态击穿电压（BVdyn）的过压硬开关条件下易发生灾难性失效。本文首次对比研究了三种主流GaN HEMT在重复过压开关过程中的参数漂移与恢复特性，揭示了其在极限工况下的可靠性演变规律。
English Abstract
GaN high electron mobility transistors (HEMTs) have limited avalanche capability and usually fail catastrophically in voltage overshoot up to their dynamic breakdown voltage (BVdyn). This article presents the first comparative study of the parametric shift and recovery of three mainstream GaN HEMTs in repetitive overvoltage switching near their BVdyn. In each switching cycle, a voltage overshoot u...
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SunView 深度解读
随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中对高功率密度要求的提升，GaN器件的应用日益广泛。该研究揭示了GaN在极限过压工况下的退化机制，对于优化逆变器及充电桩的驱动电路设计、过压保护策略及器件选型具有重要指导意义。建议研发团队在设计高频功率模块时，充分考虑动态击穿电压限制，并利用文中提到的恢复特性优化驱动参数，以提升产品在复杂电网环境下的长期可靠性。