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电动汽车驱动 GaN器件 ★ 4.0

不同偏置条件下AlGaN/GaN HEMT的单粒子效应

Single-Event Effects of AlGaN/GaN HEMTs Under Different Biases

Ling Lv · Changjuan Guo · Muhan Xing · Xuefeng Zheng 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年3月

本文从实验和TCAD仿真两方面系统研究了AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)器件在关态、半开态和开态下的单粒子效应(SEEs)。实验结果表明,重离子辐射对处于关态的器件造成的损伤最为严重。随着漏源电压的增加,可观察到单粒子效应引发的无损伤、漏电退化和灾难性失效三个区域。仿真结果显示,关态下的峰值电场最大,且在高电压偏置下电流收集现象更为显著,这进一步证实了关态下单粒子效应的严重性。研究表明,关态下的高单粒子瞬态电流会对器件造成永久性损伤,导致器件漏电流增加。

解读: 从阳光电源的业务角度来看,这项关于AlGaN/GaN HEMT器件单粒子效应的研究具有重要的战略意义。GaN功率器件凭借其高频、高效、高功率密度特性,已成为我们新一代光伏逆变器和储能变流器的核心技术方向,但其在极端环境下的可靠性一直是工程应用的关键考量。 该研究系统揭示了GaN HEMT在不同偏置...

电动汽车驱动 GaN器件 ★ 5.0

GaN功率器件在硬开关模式下动态Ron效应的经验模型评估与建立

Evaluation and Establishment of an Empirical Model for the Dynamic Ron Effect of GaN Power Device in Hard Switching Mode

Shaoyu Sun · Xu Du · Ling Xia · Wengang Wu · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年1月

近年来,氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管(HEMT)器件在电力应用中的迅速普及,使得传统的GaN静态SPICE模型由于动态导通电阻($R_{on}$)效应,无法满足高压、高频电路设计的要求。本文评估了一款商用100 V肖特基型p - GaN HEMT在硬开关模式下的动态$R_{on}$效应,并提出了一个经验动态模型。脉冲测试结果表明,栅 - 漏电压应力是动态$R_{on}$效应的主要原因。器件的AlGaN势垒层和沟道处的峰值电场会导致阈值电压正向漂移和热电子效应。通过TCAD仿真验证了这两种导...

解读: 从阳光电源的业务角度来看,该论文针对GaN HEMT器件动态导通电阻效应的研究具有重要的工程应用价值。当前,阳光电源在光伏逆变器和储能变流器产品中正积极推进第三代半导体的应用,以实现更高的功率密度和转换效率。然而,GaN器件在硬开关模式下的动态Ron效应一直是制约其在高压大功率场景应用的关键瓶颈。 ...