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共源共栅GaN HEMT短路失效机理研究
Exploring Short-Circuit Failure Mechanism of Cascode GaN HEMT
| 作者 | Sheng Li · Qinhan Wang · Weihao Lu · Leke Wu · Yiheng Li · Tinggang Zhu · Ran Ye · Jie Ma · Jiaxing Wei · Long Zhang · Siyang Liu · Weifeng Sun |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2026年3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 | Cascode GaN HEMT 短路失效 失效机理 电力电子 器件可靠性 仿真 实验验证 |
语言:
中文摘要
本文通过仿真分析与实验验证,深入揭示了共源共栅(Cascode)氮化镓器件在单脉冲短路事件下的失效机理。研究发现了一种独特的“恢复”失效现象,并明确了器件内部两个主要的烧毁区域:栅极指状结构包围的漏极拐角处及其他关键区域。
English Abstract
This letter reveals the in-depth failure mechanisms of Cascode gallium nitride devices under a single pulse short-circuit event through simulation-based analysis and experimental validations. Under precisely controlled short-circuit conditions, a unique “recovery” failure phenomenon is observed, which results in two main burned regions: first, the drain corner surrounded by gate fingers, and secon...
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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产品中对高功率密度要求的提升,GaN器件的应用潜力巨大。本文揭示的Cascode GaN短路失效机理及“恢复”现象,对于优化逆变器功率模块的驱动电路设计、短路保护策略及热管理方案具有重要参考价值。建议研发团队在后续高频化产品设计中,重点关注GaN器件在极端工况下的瞬态应力分布,通过改进驱动保护逻辑,提升系统在复杂电网环境下的可靠性,从而进一步巩固阳光电源在高效能电力电子转换领域的领先地位。