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通过瞬态热特性分析理解GaN HEMT在短路应力下的位错缺陷作用

Understanding the Role of Dislocation Defects of GaN HEMT under Short-Circuit Stress Through Transient Thermal Characterization

作者 Xi Jiang · Yue Wu · Song Yuan · Xiangdong Li · Zhaoheng Yan · Jing Chen · Tao Jiang · Shijie Zhang · Xiaowu Gong · Hao Niu · Jun Wang
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2025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 热仿真
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 GaN HEMT 短路应力 位错缺陷 热击穿 器件可靠性 瞬态热特性表征
语言:

中文摘要

氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管(HEMT)在高压短路应力下易发生快速失效。研究表明,衬底界面的位错缺陷在诱导器件退化和热击穿失效中起关键作用。本文探讨了短路应力下位错缺陷的形成机制及其对热性能的影响。

English Abstract

Gallium nitride (GaN) high electron mobility transistor (HEMT) devices are prone to rapid failure after repetitive short-circuit (SC) stress under high bus voltage conditions. The dislocation defects at the substrate interface play a critical role in inducing device degradation and thermal breakdown failure. However, the mechanisms of dislocation defect formation under SC stress and their influenc...
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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储能系统中对高功率密度要求的不断提升,GaN器件的应用潜力巨大。本文揭示的位错缺陷与短路热失效机制,对公司研发团队在GaN功率模块的选型、驱动保护电路设计及热管理方案优化具有重要参考价值。建议在产品开发中引入该瞬态热特性分析方法,以提升高频化、小型化产品的可靠性设计水平,特别是在应对极端工况下的短路保护策略上提供理论支撑。