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基于体AlN衬底的PECVD SiN钝化硅δ掺杂AlN/GaN/AlN赝配高电子迁移率晶体管在10 GHz下实现4.22 W/mm
4.2 W/mm at 10 GHz in Silicon Delta-Doped AlN/GaN/AlN Pseudomorphic HEMTs With PECVD SiN Passivation
Eungkyun Kim · Yu-Hsin Chen · Keisuke Shinohara · Thai-Son Nguyen 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年8月
我们展示了在块状 AlN 衬底上制备的 AlN/GaN/AlN 赝配高电子迁移率晶体管（pHEMT），该晶体管在 20 纳米 GaN 沟道底部附近采用了硅 $\delta$ 掺杂。我们近期关于外延生长和低场输运的研究表明，与未掺杂的同类结构相比，在赝配 AlN/GaN/AlN 异质结构中进行 $\delta$ 掺杂可提高电子迁移率和二维电子气密度，同时保留了薄 GaN 沟道的优势。在这项工作中，我们展示了采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）SiN 钝化的这些 pHEMT 的直流和射频特性，...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于AlN衬底的氮化镓高电子迁移率晶体管（HEMT）技术展现出显著的功率器件性能提升潜力。该研究通过硅δ掺杂技术在20纳米GaN沟道中实现了4.2 W/mm的功率密度和41.5%的功率附加效率，这对我们在光伏逆变器和储能变流器等核心产品的功率转换效率提升具有重要参考价值...
外延高介电势垒AlBN/GaN高电子迁移率晶体管
Epitaxial high-K barrier AlBN/GaN HEMTs
Chandrashekhar Savant · Kazuki Nomoto · Saurabh Vishwakarma · Siyuan Ma · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
报道了一种基于外延生长的高介电常数（high-K）AlBN势垒层的GaN基高电子迁移率晶体管（HEMTs）。通过分子束外延技术实现了高质量AlBN与GaN之间的异质集成，显著增强了极化诱导的二维电子气浓度。该器件展现出优异的栅控能力、高击穿电压和低泄漏电流，得益于AlBN的高导带偏移和大带隙特性。研究为下一代高频、高功率电子器件提供了具有潜力的材料平台和技术路径。
解读: 该AlBN/GaN HEMT技术对阳光电源功率器件升级具有重要参考价值。高介电常数势垒层设计可提升GaN器件的栅控性能和击穿电压,有助于开发更高效的功率开关管。这项技术可应用于SG系列高频光伏逆变器和ST系列储能变流器的功率级设计,提升系统功率密度。特别是在1500V大功率系统中,该技术有望降低开关...
具有66.5 mV/十倍频亚阈值摆幅和10⁹开/关比的MOCVD AlYN/GaN HEMT
MOCVD AlYN/GaN HEMTs with 66.5 mV/decade sub-threshold swing and 109 on/off ratio
Kazuki Nomoto · Isabel Streicher · Chandrashekhar Savant · Madhav Ramesh · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文报道了通过金属有机化学气相沉积（MOCVD）生长的AlYN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMTs），实现了优异的开关特性。器件展现出66.5 mV/decade的超低亚阈值摆幅，接近理论极限，同时获得高达10⁹的电流开/关比。该性能得益于高质量异质结界面与有效载流子调控，表明MOCVD技术在制备高性能GaN基低功耗电子器件方面具有巨大潜力，适用于下一代高频、高能效应用。
解读: 该MOCVD AlYN/GaN HEMT技术对阳光电源功率变换产品具有重要应用价值。66.5mV/decade的超低亚阈值摆幅和10⁹开关比特性，可显著提升SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的开关效率，降低导通损耗。这一技术突破有望应用于新一代三电平拓扑中的GaN功率模块设计，为高频化设计提供器...