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缓冲层自由AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管中陷阱的自感应光电离
Self-Induced Photoionization of Traps in Buffer-Free AlGaN/GaN HEMTs
Francesco De Pieri · Mirko Fornasier · Veronica Gao Zhan · Manuel Fregolent 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2024年12月
本文研究了碳化硅衬底上无缓冲层的 AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管(HEMT)中的去俘获机制及其与外加偏压的关系。研究表明,当器件处于半导通状态偏置,或者在源极和漏极接地的情况下对栅肖特基结施加正向偏压时,去俘获时间常数会减小几个数量级。尽管在电荷输运和发光方面涉及完全不同的机制,但这两种偏置条件都会引发高能光子(能量 E > 2 电子伏特)的发射,这些光子可以使陷阱发生光电离,从而加速恢复过程。本文所展示的数据表明,只有在器件建模中考虑光学效应,才能对氮化镓器件的行为进行真实的描述。
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于无缓冲层AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)陷阱自致光电离机制的研究具有重要的技术价值。GaN器件凭借其高频、高效、高功率密度特性,已成为我司新一代光伏逆变器和储能变流器的核心功率器件,直接影响系统效率和可靠性。 该研究揭示的陷阱去捕获机制对我司产品优...
具有厚AlN势垒的AlN/GaN基HEMT器件在低压射频前端应用中表现出优异的功率与噪声性能
Thick-AlN-barrier AlN/GaN-based HEMTs with superior power and noise performance for low-voltage RF front-end applications
Haochen Zhang · Mingshuo Zhang · Hu Wang · Xinchuan Zhang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文报道了一种基于厚AlN势垒的AlN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT),适用于低压射频前端电路。通过优化AlN势垒层厚度,显著提升了器件的二维电子气密度与输运特性,在低工作电压下实现了高饱和电流与优异的射频功率增益。同时,器件表现出极低的最小噪声系数,归因于增强的沟道电场均匀性与抑制的短沟道效应。该HEMT在3 V以下供电时仍保持高性能,适用于5G及物联网等低功耗无线通信系统。
解读: 该AlN/GaN HEMT技术对阳光电源的功率器件升级具有重要参考价值。厚AlN势垒结构在低压条件下实现的高功率密度和低噪声特性,可应用于新一代SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的射频控制电路,提升系统EMI性能。特别是在3V以下的低压工作特性,适合优化车载OBC和充电桩等对功耗敏感的产品的通信...
级联GaN高电子迁移率晶体管在单脉冲浪涌电流应力下的失效机理研究
Investigations Into Failure Mechanism of Cascode GaN HEMTs Under Single Pulse Surge Current Stress
Weihao Lu · Sheng Li · Weixiong Mao · Yanfeng Ma 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月
当共源共栅氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管(HEMT)在第三象限工作时,浪涌电流能力成为实际应用中的关键参数之一。本文研究了650 V共源共栅GaN HEMT在单脉冲浪涌电流应力下的失效行为和机制。对比实验结果表明,高浪涌电流及其导致的浪涌电压升高会使耗尽型(D型)GaN HEMT发生不可逆失效。进一步的物理失效分析将失效点定位在漏极电极附近。此外,通过混合模式仿真验证了,漏极电极附近的焦耳热会迅速积累,最终导致器件烧毁。此外,研究证明改善器件漏极金属焊盘的散热性能可提高浪涌电流能力,这为共源...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于级联GaN HEMT器件在单脉冲浪涌电流应力下失效机制的研究具有重要的工程应用价值。在光伏逆变器和储能变流器系统中,功率开关器件经常面临电网故障、负载突变等引发的浪涌电流冲击,GaN器件的第三象限工作能力直接关系到系统的可靠性和安全性。 该研究通过实验和仿真揭示了...
采用SiNx/AlN介质叠层的全凹槽型常关GaN MIS-HEMT器件稳定性提升
Improved Stability of Fully Recessed Normally-Off GaN MIS-HEMTs With SiNx/AlN Dielectric Stack
Yu Li · Guohao Yu · Ang Li · Haochen Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月
本研究对采用低压化学气相沉积(LPCVD)-氮化硅(SiNx)/原子层沉积(ALD)-氮化铝(AlN)或等离子体增强原子层沉积(PEALD)-二氧化硅(SiO₂)/ALD - AlN 介质叠层的氮化镓(GaN)金属 - 绝缘体 - 半导体高电子迁移率晶体管(MIS - HEMT)进行了对比研究。与 SiO₂/AlN MIS - HEMT 的阈值电压漂移($\Delta {V}_{\text {TH}}$)为 2.0 V 相比,SiNx/AlN MIS - HEMT 在 150 °C 下表现出最小...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于常关型GaN MIS-HEMT器件的研究具有重要的战略价值。该研究通过采用LPCVD-SiNx/ALD-AlN介质堆栈方案,显著提升了器件的阈值电压稳定性,这直接关系到我们光伏逆变器和储能变流器的核心竞争力。 在技术价值层面,该器件在150°C高温下仅产生-0.2...
基于多波长激光的瞬态热反射技术用于GaN HEMT沟道温度监测
Multiwavelength Laser-Based Transient Thermoreflectance for Channel-Temperature Monitoring of GaN HEMTs
Yali Mao · Haochen Zhang · Yunliang Ma · Hongyue Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
对于氮化镓(GaN)器件而言,同时具备高空间分辨率和高时间分辨率的沟道温度表征方法需求迫切,但目前仍较为缺乏。在这项工作中,我们开发了一种基于多波长激光的瞬态热反射技术(MWL - TTR),利用320纳米连续波(CW)激光监测沟道温度,532纳米连续波激光监测金属触点,实现了亚微米级空间分辨率和纳秒级时间分辨率。我们对以往常被忽略的320纳米带隙以上激光在温度监测中引起的光电流效应进行了定量研究并予以消除。通过MWL - TTR实现了热反射系数(<inline - formula xmlns:...
解读: 从阳光电源的业务角度来看,这项多波长激光瞬态热反射技术对我们的核心产品具有重要的战略价值。GaN HEMT(氮化镓高电子迁移率晶体管)是光伏逆变器和储能变流器中功率转换模块的关键器件,其热管理性能直接影响系统效率、可靠性和使用寿命。 该技术的核心价值在于实现了亚微米空间分辨率和纳秒级时间分辨率的沟...
基于6英寸Si衬底的高RF性能AlGaN/GaN HEMT用于低压应用
High RF Performance AlGaN/GaN HEMTs on 6-in Si Substrate for Low Voltage Applications
Yuxi Zhou · Jiejie Zhu · Bowen Zhang · Qiyu Wang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年2月
本文展示了用于低压应用的、基于6英寸硅衬底且具有出色射频性能的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)。采用金属有机化学气相沉积法再生长n⁺ - InGaN欧姆接触,整片晶圆上的欧姆接触电阻平均值达到<0.08 Ω·mm。该器件栅长为220 nm,源漏间距为2.2 μm,饱和电流高达1689 mA/mm,峰值跨导为436 mS/mm。将晶圆减薄至100 μm后,对栅宽(Wg)为2×100 μm的HEMT在3.6 GHz下进行负载牵引测量,结果表明,在5 - 15 V的低漏极电压(Vd)下...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,该论文展示的基于6英寸硅基底的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)技术具有重要的战略参考价值,但其应用方向与我司核心产品存在显著差异。 该技术的核心优势在于低电压(5-15V)下的射频性能优化,在3.6GHz频段实现了业界领先的功率密度(最高4.35W/mm)...
电荷俘获效应对GIT型GaN基HEMT器件的影响
The Influence of Charge Trapping Effects on GIT GaN-Based HEMTs
Yibo Ning · Huiying Li · Xsinyuan Zheng · Chengbing Pan 等5人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年9月
在本研究中,我们利用电容模式深能级瞬态谱(C - DLTS)研究了栅注入晶体管(GIT)氮化镓(GaN)基高电子迁移率晶体管(HEMT)在栅极过驱动应力下的退化行为以及深能级陷阱的演变。随着老化时间的增加,观察到阈值电压(<inline - formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex - math notation="LaTeX">$...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于GaN基HEMT器件电荷陷阱效应的研究具有重要的战略意义。GaN功率器件因其高频、高效、高功率密度特性,正成为光伏逆变器和储能变流器的核心技术方向,直接关系到我们产品的转换效率和系统可靠性提升。 该研究揭示了GIT型GaN器件在栅极过驱动应力下的退化机理,特别是阈...
基于低频矢量网络分析仪和器件仿真研究GaN HEMTs在导通状态下漏极偏压对Y参数的影响
Study on drain bias dependence of Y-parameters under on-state condition in GaN HEMTs using low-frequency vector network analyzer and device simulation
Toshiyuki Oishi · Ken Kudar · Yutaro Yamaguchi · Shintaro Shinjo 等7人 · Solid-State Electronics · 2025年1月 · Vol.230
本文通过实验结果与器件仿真相结合的方法,研究了氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMTs)在导通状态下低频Y参数随漏极电压的变化特性。利用矢量网络分析仪,在栅极电压为0 V、漏极电压从3 V到30 V、温度范围从室温至120摄氏度的条件下,系统地测量了频率范围为10 Hz至100 MHz的宽带Y参数。在Y22和Y21的虚部(Im)中观察到六个具有峰值的信号。这些峰值被分为两类:一类出现在约5 MHz附近,在阿伦尼乌斯图中呈现负斜率;另一类出现在150 kHz以下,其激活能可通过阿伦尼乌斯图估算...
解读: 该GaN HEMT低频Y参数特性研究对阳光电源功率器件应用具有重要价值。研究揭示的自热效应(5MHz峰)和陷阱效应(150kHz以下峰)机理,可直接应用于EV驱动系统中GaN器件的热管理优化和可靠性设计。通过Y参数频域分析技术,可改进OBC充电机和电机驱动器中GaN开关的动态特性建模,优化三电平拓扑...
负偏压下阈值电压不稳定性和具有铁电电荷俘获栅堆叠的GaN三栅HEMT器件的栅极可靠性
Negative bias threshold voltage instability and gate reliability in GaN tri-gate HEMTs with ferroelectric charge-trap gate stack
Rahul Rai · Khanh Quoc Nguyen · Hung Duy Tran · Viet Quoc Ho · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
本文研究了采用铁电电荷俘获栅堆叠的GaN三栅高电子迁移率晶体管(HEMT)在负偏压应力下的阈值电压不稳定性及栅极可靠性。实验结果表明,负栅偏压导致显著的阈值电压漂移,主要源于栅介质中电荷俘获态的动态响应及铁电层的极化翻转。通过温度依赖性和时间演化分析,揭示了界面态和体陷阱的协同作用机制。该工作为理解高密度电荷俘获栅堆叠中的可靠性退化机理提供了依据,并对增强型GaN功率器件的稳定性优化具有指导意义。
解读: 该研究对阳光电源的GaN功率器件应用具有重要参考价值。铁电电荷俘获栅堆叠结构的阈值电压稳定性问题直接影响SG系列高频逆变器和ST系列储能变流器的可靠性。研究发现的界面态和体陷阱协同作用机理,有助于优化我司新一代GaN器件的栅极设计,提升产品稳定性。特别是对1500V大功率系统和车载OBC等高频应用场...
基于结构函数法与静态-脉冲I–V测量的射频HEMT用GaN-on-Si材料热阻优化
Thermal resistance optimization of GaN-on-Si materials for RF HEMTs based on structure function method and static-pulsed I–V measurements
Qingru Wang · Yu Zhou · Xiaozhuang Lu · Xiaoning Zhan · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
针对射频高电子迁移率晶体管(RF HEMT)应用的GaN-on-Si材料,提出一种结合结构函数法与静态-脉冲I–V测量的热阻优化方法。通过提取不同器件结构下的瞬态热响应,利用结构函数分析热阻抗分布特征,识别主要热瓶颈。结合静态与脉冲I–V特性测量,量化自热效应并评估有效热阻。据此优化外延层结构与衬底工艺,显著降低器件热阻,提升散热性能与可靠性,为高性能GaN基射频器件的设计与制造提供指导。
解读: 该研究对阳光电源GaN器件应用有重要参考价值。结构函数法与静态-脉冲I-V测量相结合的热阻优化方法,可直接应用于SG系列高频光伏逆变器和ST系列储能变流器的GaN功率模块设计。通过优化外延层结构与衬底工艺,可显著提升GaN器件散热性能,有助于实现更高功率密度的产品设计。这对提高阳光电源新一代1500...
由于栅极空穴注入与复合,p-GaN/AlGaN/GaN HEMT的栅极可靠性增强
Enhanced Gate Reliability of p-GaN/AlGaN/GaN HEMTs Due to Gate Hole Injection and Recombination
Manuel Fregolent · Carlo De Santi · Mirco Boito · Michele Disarò 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年7月
本文深入揭示了在正向栅极应力下,具有p-GaN栅的常关型GaN HEMT器件退化机制,提出并验证了栅极空穴注入与界面复合对器件可靠性的关键作用。研究表明,空穴注入可有效中和栅介质层中的正电荷,抑制阈值电压漂移,同时降低栅极漏电流。通过优化p-GaN层掺杂与界面质量,显著提升了器件在长期应力下的稳定性。该机制为提升GaN基功率器件的栅极可靠性提供了新的理论依据和技术路径。
解读: 该p-GaN栅极可靠性增强机制对阳光电源GaN功率器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG光伏逆变器中,GaN HEMT可实现更高开关频率和功率密度,但栅极可靠性是制约其大规模应用的关键。研究揭示的空穴注入抑制阈值漂移机制,为优化PowerTitan储能系统中GaN器件的长期稳定性提供理论依...
利用p型氧化物钝化提高AlGaN/GaN MIS-HEMT的ESD可靠性
Enhanced ESD Reliability of AlGaN/GaN MIS-HEMTs Using a p-Type Oxide Passivation
Mohammad Ateeb Munshi · Mehak Ashraf Mir · Mayank Shrivastava · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月
在本研究中,我们首次展示了一种基于 p 型氧化物(AlTiO)钝化的器件级解决方案,用于提高 AlGaN/GaN 金属 - 绝缘体 - 高电子迁移率晶体管(MIS - HEMT)的静电放电(ESD)可靠性。我们进行了全面的 ESD 测试,包括采用标准传输线脉冲(TLP)以及超快传输线脉冲(VF - TLP)的关态、半开态、浮栅和反向栅 - 源极应力测试。此外,还在半开态下对漏极施加非破坏性 ESD 脉冲,以研究其对器件性能的影响。与传统的 SiN 钝化 GaN MIS - HEMT 相比,所提出...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于p型氧化物钝化层的GaN MIS-HEMT静电放电(ESD)可靠性增强技术具有重要的战略价值。GaN功率器件凭借其高频、高效、高功率密度特性,正成为光伏逆变器和储能变流器等核心产品的关键技术方向,但ESD脆弱性一直是制约其大规模应用的瓶颈。 该研究通过AlTiO ...
通过漏极侧薄p-GaN结构设计抑制蓝宝石基1200 V增强型GaN HEMT的动态电阻退化
Suppression of Dynamic Resistance Degradation in 1200-V GaN-on-Sapphire E-Mode GaN HEMTs by Drain-Side Thin p-GaN Design
Wenfeng Wang · Feng Zhou · Junfan Qian · Can Zou 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月
动态电阻退化受陷阱效应影响显著,是横向AlGaN/GaN功率器件在高压高频应用中的关键挑战。本文提出一种具有漏极侧薄p-GaN(DST)结构的增强型p-GaN栅HEMT。DST结构通过从漏极侧p-GaN注入空穴抑制动态电阻退化,同时减薄p-GaN层可显著改善导通态电流特性。该减薄工艺与源/漏欧姆接触刻蚀同步进行,兼容现有工艺平台。电路级测试表明,蓝宝石基DST-HEMT在1200 V关断偏压下动态电阻退化极小,性能媲美垂直GaN-on-GaN器件,并展现出优良的动态开关能力,凸显其在高压大功率应...
解读: 该漏极侧薄p-GaN技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。DST-HEMT在1200V高压下实现极低动态电阻退化,可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列1500V光伏逆变器的功率模块设计,提升高频开关性能。相比传统GaN器件,该技术通过空穴注入抑制陷阱效应,改善导通损耗,可优化三电平拓扑效率。蓝...
通过高温直流应力研究AlGaN/GaN HEMT中由直流引起的射频性能退化
Study of DC-Induced RF Performance Degradations in AlGaN/GaN HEMTs Through High-Temperature DC Stress
Ping-Hsun Chiu · Yi-Fan Tsao · Heng-Tung Hsu · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月
在本研究中,我们研究了承受高温导通态直流应力($V_{\text {DS}} = 18$ V,$I_{\text {DS}} = 300$ mA/mm)的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)的射频性能退化情况。主要聚焦于针对毫米波应用的短栅长器件仅由直流应力引起的射频退化机制分析。在整个直流应力过程中,对器件参数的变化进行了细致的测量和提取。结果表明,器件的本征栅电容和寄生电阻增大,导致单位电流增益截止频率($f_{\text {T}}$)和最大振荡频率($f_{\text {MAX...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于GaN HEMT器件在高温直流应力下射频性能退化机理的研究具有重要的参考价值。虽然该研究聚焦于毫米波应用场景,但其揭示的器件退化机制对我们在光伏逆变器和储能变流器中广泛应用的GaN功率器件同样具有指导意义。 研究发现,在高温导通状态的直流应力下,AlGaN势垒层中...
具有超薄势垒结构的6英寸高压GaN基增强型HEMT:界面质量及其可靠性
6-in. high-voltage GaN-based E-mode HEMTs with ultrathin barrier structures: Interface quality and its reliability
Nan Sun · Ronghua Wang · Runxin Microelectronics Corporation · Wuxi China Resources Huajing Microelectronics Corporation 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文报道了基于6英寸硅衬底的高压增强型GaN高电子迁移率晶体管(E-HEMT),采用超薄势垒层结构。通过优化界面控制与材料生长工艺,显著提升了异质结界面质量,有效降低了界面态密度并改善了二维电子气特性。器件表现出优异的击穿电压与导通电阻平衡特性,并在高温反向偏压应力下展现出良好的长期可靠性,界面退化机制被系统分析。该研究为高性能、高可靠GaN功率器件的规模化制造提供了技术支撑。
解读: 该研究的超薄势垒GaN E-HEMT技术对阳光电源的功率变换产品具有重要应用价值。6英寸晶圆规模化制造工艺可降低GaN器件成本,有利于在SG系列逆变器和ST系列储能变流器中推广应用。优化的界面质量和可靠性特性可提升产品在高温、高压工况下的稳定性,特别适合PowerTitan等大功率储能系统。器件优异...
原位N₂或H₂/N₂等离子体预处理对Si₃N₄/AlN/GaN MIS-HEMT界面与边界陷阱的研究
Interface and Border Traps Study in Si₃N₄/AlN/GaN MIS-HEMTs With In-Situ N₂ or H₂/N₂ Plasma Pretreatment
Jiaofen Yang · Jing Xiao · Ming Tao · Kai Tang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2024年12月
本研究探究了原位 N₂ 或 H₂/N₂ 等离子体预处理对常开型 Si₃N₄/AlN/GaN 金属 - 绝缘体 - 半导体高电子迁移率晶体管(MIS - HEMT)中等离子体增强原子层沉积(PEALD)AlN 与 GaN 之间界面陷阱态和近界面陷阱态的影响。分别采用高频电容 - 电压(HFCV)测试和电导法对具有不同时间常数的界面陷阱密度以及不同能级的界面陷阱密度进行了表征。分别采用准静态电容 - 电压(QSCV)测试和 1/f 噪声法对近界面陷阱的能级和空间分布以及近界面陷阱密度进行了表征。研究...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于GaN MIS-HEMTs器件界面陷阱态优化的研究具有重要的战略价值。氮化镓(GaN)功率器件凭借其高频、高效、高功率密度的特性,正成为光伏逆变器和储能变流器等核心产品的关键技术方向,直接影响系统的转换效率、功率密度和可靠性。 该研究通过H₂/N₂等离子体预处理技...
氮化镓高电子迁移率晶体管中的低温捕获效应:铁掺杂缓冲层和场板的影响
Cryogenic Trapping Effects in GaN-HEMTs: Influences of Fe-Doped Buffer and Field Plates
Mohamed Aniss Mebarki · Ragnar Ferrand-Drake Del Castillo · Denis Meledin · Erik Sundin 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月
本文利用脉冲电流 - 电压(I - V)和漏极电流瞬态谱(DCTS)测量方法,研究了在低至 4.2 K 的低温(CT)条件下,AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管(HEMT)中的陷阱机制。结果显示,在低温下陷阱效应总体增强。特别是,在低温下观察到电流崩塌现象显著增加,这主要归因于掺铁(Fe)的 GaN 缓冲层中的深受主态。相比之下,具有未掺杂缓冲层的器件仅表现出有限的陷阱迹象,且这些迹象仅与表面和接入区域有关。低温下陷阱效应的加剧与低温下较慢的去陷阱动态有关。此外,在掺铁器件中,栅场板(FP)...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于GaN-HEMT器件低温陷阱效应的研究具有重要的技术参考价值。GaN功率器件因其高频、高效、高功率密度特性,正逐步应用于我司光伏逆变器和储能变流器的核心功率模块中,而该研究揭示的低温特性对产品可靠性设计至关重要。 研究发现Fe掺杂缓冲层在低温环境下会显著加剧电流崩...
基于硅衬底的E模AlN/GaN HEMT在3.6 GHz下实现80.4%功率附加效率用于低电源电压射频功率应用
E-Mode AlN/GaN HEMTs on Si With 80.4% PAE at 3.6 GHz for Low-Supply-Voltage RF Power Applications
Guangjie Gao · Zhihong Liu · Lu Hao · Fang Zhang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年1月
在硅衬底上制备了具有 160 纳米 T 形凹槽栅的增强型(E 型)AlN/GaN 高电子迁移率晶体管(HEMT)。所制备的器件阈值电压(${V}_{\text {TH}}$)为 +0.35 V,最大漏极电流(${I}_{\text {DMAX}}$)为 1.58 A/mm,导通电阻(${R}_{\text {ON}}$)低至 1.8 Ω·mm,峰值跨导(${G}_{\text {MMAX}}$)超过 580 mS/mm。截止频率(${f}_{\text {T}}$)达到 85 GHz,最大振荡频...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项增强型AlN/GaN HEMT技术展现出显著的战略价值。该器件在低供电电压(6V)下实现80.4%的功率附加效率(PAE),这一突破性指标直接契合我们光伏逆变器和储能变流器对高效功率转换的核心需求。 技术优势方面,该器件的正阈值电压(+0.35V)实现了常关特性,这对...
基于Si衬底的高性能薄势垒增强型AlGaN/GaN HEMT用于低压射频应用
High RF Performance Enhancement-Mode Thin-Barrier AlGaN/GaN HEMTs on Si Substrate for Low-Voltage Applications
作者未知 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年1月
本研究展示了用于低压射频应用的硅衬底高性能增强型(E 型)AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管(HEMT)。采用薄势垒 AlGaN(7 纳米)和基于 CF₄的栅极凹槽刻蚀工艺,实现了 0.13 伏的正阈值电压。得益于低压化学气相沉积(LPCVD)生长的 SiN 应变层,薄势垒 AlGaN/GaN 异质结构的方块电阻从 410 欧姆/平方降至 280 欧姆/平方。因此,所制备的具有再生长欧姆接触且源漏间距为 850 纳米的 E 型薄势垒 AlGaN/GaN HEMT 展现出约 1.4 安/毫米的...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于硅基底的增强型薄势垒AlGaN/GaN HEMT技术对我们的核心产品线具有重要的战略价值。该技术通过7nm超薄势垒结构和CF4栅极刻蚀工艺实现了0.13V的正阈值电压,配合LPCVD生长的SiN应变层将面电阻降至280Ω/sq,这些特性直接契合了光伏逆变器和储能变流...
直接驱动D模氮化镓高电子迁移率晶体管的开关特性及关断损耗降低
Direct Drive D-Mode GaN HEMT Switching Characteristics and Turn-Off Loss Reductions
Jih-Sheng Lai · Hsin-Che Hsieh · Ching-Yao Liu · Wei-Hua Chieng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文旨在通过直接驱动门控和双脉冲测试来评估耗尽型氮化镓高电子迁移率晶体管(d 型 GaN HEMT)的开关能量。门极驱动电路采用了改进的共源共栅结构以实现“常关”操作,并配备了一个电荷泵电路,用于在关断操作时提供负的门极电压。本文从理论上阐述了这些特性,并通过实验结果进行了验证。与增强型功率 MOSFET 或 HEMT 类似,调节门极驱动电阻会影响开关速度和相关损耗,但 d 型 GaN HEMT 还具有通过门极电压控制降低关断损耗的额外特性。因此,本文的主要贡献在于提出并验证了采用直接驱动方法可...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于耗尽型GaN HEMT直接驱动技术的研究具有重要的战略价值。该技术通过改进的级联结构实现"常关"运行,并利用电荷泵电路提供负栅极电压,在关断损耗降低方面展现出显著优势,这与我们在光伏逆变器和储能变流器领域对高效率功率器件的需求高度契合。 对于阳光电源的核心产品而言...
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