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高功率砷化镓光导半导体开关失效机理研究
Research on the Failure Mechanism of High-Power GaAs PCSS
| 作者 | Wei Shi · Cheng Ma · Mengxia Li |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2015年5月 |
| 技术分类 | 功率器件技术 |
| 技术标签 | 宽禁带半导体 可靠性分析 功率模块 |
| 相关度评分 | ★★ 2.0 / 5.0 |
| 关键词 | GaAs PCSS 失效机理 大功率 半导体开关 实验研究 |
语言:
中文摘要
本文通过实验研究了高功率砷化镓（GaAs）光导半导体开关（PCSS）的失效机理。重点分析了两种典型失效场景：一是3mm间隙PCSS在45A输出电流下的失效；二是2mm间隙PCSS在1.45kA和1.8kA输出电流下的失效。研究揭示了高功率脉冲应用中GaAs材料的退化与击穿特性。
English Abstract
This paper presents an experimental study on the failure mechanism of high-power Gallium Arsenide (GaAs)-based photoconductive semiconductor switches (PCSS). Two of the typical failure scenarios of high-power GaAs PCSS are discussed: 1) a failure of a 3-mm-gap GaAs PCSS at output current of 45 A and 2) the failure of two 2-mm-gap GaAs PCSSs at output currents of 1.45 and 1.8 kA, respectively. The ...
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SunView 深度解读
该文献研究的GaAs PCSS属于宽禁带半导体领域，主要应用于高功率脉冲功率系统。虽然目前阳光电源的主流光伏逆变器和储能PCS产品主要采用Si IGBT或SiC MOSFET，尚未大规模应用GaAs PCSS，但该研究中关于宽禁带半导体材料的失效机理、热应力分析及高电流密度下的退化模型，对公司研发部门在SiC器件的可靠性评估、功率模块封装设计以及极端工况下的寿命预测具有重要的参考价值。建议关注其失效分析方法论，以提升公司在电力电子变换器高可靠性设计方面的技术储备。