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电动汽车驱动 GaN器件 多物理场耦合 ★ 4.0

基于衬底电容耦合模型的浮空衬底p-GaN HEMT动态性能分析

Dynamic Performance Analysis of p-GaN HEMTs With Floating Substrates by Substrate Capacitance Coupling Model

Wenyao Feng · Lingyan Shen · Xuetong Zhou · Yufei Tian 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年3月

对具有浮动衬底的 p - 氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管(HEMT)组件的动态特性进行了全面而深入的评估,并与传统应用中具有源极连接衬底的器件进行了对比。深入分析表明,两种器件具有相似的退化模式,但在瞬态应力下动态性能的恶化程度不同。实验结果显示,在 200 V 的 ${V}_{\text {DS,off}}$ 应力下,具有浮动衬底的器件的 ${V}_{\text {TH}}$ 漂移为 2.6 V,导通电阻 ${R}_{\text {on}}$ 退化 30%,而具有源极连接衬底的器件的 ${...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于浮置衬底p-GaN HEMT器件动态特性的研究具有重要的技术参考价值。GaN功率器件是新一代光伏逆变器和储能变流器的核心开关元件,直接影响系统的功率密度、转换效率和可靠性。 该研究揭示了浮置衬底与源极连接衬底两种封装方案在动态性能上的显著差异。实验数据表明,在20...

储能系统技术 储能系统 GaN器件 ★ 4.0

考虑镁外扩散对p-GaN/AlGaN/GaN HEMT阈值电压影响的建模

Modeling the Impact of Mg Out-Diffusion on Threshold Voltage of p-GaN/AlGaN/GaN HEMT

Nadim Ahmed · Gourab Dutta · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年11月

本文提出了一种针对p-GaN/AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)阈值电压(V_T)的新型解析模型,考虑了镁(Mg)掺杂剂从顶部p-GaN层向外扩散至AlGaN势垒层和GaN沟道层的影响。该模型引入了真实的Mg外扩散分布,以精确估算此类常关型器件的V_T。通过实验数据与精细校准的TCAD仿真,对模型在多种器件参数及Mg扩散分布下的准确性进行了验证。模型还可评估AlGaN层与非故意掺杂(UID)-GaN层中Mg掺杂各自的贡献,并可用于预测p-GaN层生长时长与温度对阈值电压的影响。

解读: 该p-GaN HEMT阈值电压建模技术对阳光电源GaN功率器件应用具有重要价值。通过精确预测Mg外扩散对阈值电压的影响,可优化ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中GaN器件的可靠性设计。该模型能够指导器件筛选标准制定,预测高温工况下阈值漂移风险,对PowerTitan大型储能系统的长期稳定运行至...

功率器件技术 GaN器件 宽禁带半导体 可靠性分析 ★ 4.0

射频应力下SiC衬底AlGaN/GaN HEMT的可靠性评估

Reliability Assessment Of AlGaN/GaN HEMTs on the SiC Substrate Under the RF Stress

Niemat Moultif · Olivier Latry · Eric Joubert · Mohamed Ndiaye 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月

本文研究了射频(RF)应力下AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)的可靠性。测试表明,尽管老化后栅极接触保持稳定,但器件的射频性能和直流参数出现退化。研究指出,这种退化主要源于热电子效应导致的栅源或栅漏区域体陷阱增加。

解读: 随着阳光电源在光伏逆变器和储能PCS领域对高功率密度和高效率的追求,宽禁带半导体(如GaN和SiC)的应用日益广泛。虽然本文聚焦于射频应力,但其揭示的热电子效应和体陷阱退化机制对功率器件的长期可靠性评估具有重要参考价值。建议研发团队在下一代高频组串式逆变器或小型化储能模块设计中,参考该研究的失效机理...

功率器件技术 GaN器件 宽禁带半导体 功率模块 ★ 4.0

一种基于单片GaN集成电路的电源电压不敏感双晶体管PTAT/CTAT温度传感器

A Supply Voltage Insensitive Two-Transistor Temperature Sensor With PTAT/CTAT Outputs Based on Monolithic GaN Integrated Circuits

Ang Li · Fan Li · Kaiwen Chen · Yuhao Zhu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月

本文提出了一种基于氮化镓(GaN)MIS-HEMT的单片集成双晶体管(2T)温度传感器。通过调节耗尽型(D-mode)和增强型(E-mode)器件的栅极尺寸比,实现了传感器输出在PTAT(与绝对温度成正比)和CTAT(与绝对温度成反比)模式间的转换,且具备良好的电源电压不敏感特性。

解读: 随着阳光电源在光伏逆变器和储能系统(如PowerTitan系列)中对功率密度和效率要求的不断提升,GaN等宽禁带半导体技术的应用前景广阔。该研究提出的单片集成温度传感器方案,有助于实现GaN功率模块内部的高精度实时热监测。对于阳光电源而言,该技术可集成至下一代高频、高功率密度逆变器或充电桩的驱动电路...

功率器件技术 GaN器件 宽禁带半导体 可靠性分析 ★ 4.0

重复短路应力下p-GaNHEMT的短路能力与器件不稳定性研究

Study of the Short-Circuit Capability and Device Instability of p-GaN Gate HEMTs by Repetitive Short-Circuit Stress

Ning Yang · Chaowu Pan · Zhen Wu · Pengxiang Bai 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月

本文研究了肖特基型p-GaN栅高电子迁移率晶体管(HEMT)在不同应力参数下的重复短路(SC)退化行为。首次记录并分析了器件特性的恢复动力学,揭示了其退化机制。研究发现,在重复短路应力下,器件表现出显著的阈值电压(VTH)漂移等不稳定性。

解读: GaN器件作为宽禁带半导体的代表,在阳光电源的高功率密度户用逆变器及小型化充电桩产品中具有巨大的应用潜力。本文揭示的p-GaN栅HEMT在重复短路下的退化机制及恢复动力学,对于优化阳光电源产品的驱动电路设计、短路保护策略及器件选型具有重要参考价值。建议研发团队在开发下一代高频、高效电力电子变换器时,...

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。 ...

功率器件技术 GaN器件 宽禁带半导体 可靠性分析 ★ 4.0

变频及漏源偏置应力下p-GaN HEMT输出电容提取方法

Output Capacitance Extraction of p-GaN HEMTs Under Multi Pulse Switching Across Variable Frequencies and Drain-Bias Stress

Xinzhi Liu · Junting Chen · Shanshan Wang · Sijiang Wu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月

本文提出了一种在多脉冲开关条件下提取200V肖特基p-GaN HEMT输出电容(COSS)的方法。通过栅源短路配置,在开关瞬态期间捕获CGD和CDS。为减少振荡,设计了低寄生电感的四层PCB,并分析了不同频率和偏置电压下的电容特性。

解读: GaN作为宽禁带半导体,在阳光电源的户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中具有提升功率密度和转换效率的巨大潜力。本文提出的COSS精确提取方法,有助于优化高频开关下的损耗模型,对提升阳光电源下一代高频化、小型化逆变器及充电桩的驱动电路设计及EMI抑制具有重要参考价值。建议研发团队在后续高频功率模块设计中...

功率器件技术 GaN器件 宽禁带半导体 可靠性分析 ★ 4.0

p-GaN栅极功率HEMT开关运行下动态关断漏电流的物理经验模型

A Physics-Based Empirical Model of Dynamic IOFF Under Switching Operation in p-GaN Gate Power HEMTs

Yuru Wang · Tao Chen · Mengyuan Hua · Jin Wei 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月

本文基于物理机制,建立了p-GaN栅极高电子迁移率晶体管(HEMT)在开关运行下动态关断漏电流(IOFF)的经验模型。模型综合考虑了开关频率、占空比、关断延迟时间、栅极驱动电压及温度等关键运行条件对漏电流的影响。

解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中对高功率密度要求的提升,GaN器件的应用前景广阔。该模型揭示了p-GaN HEMT在动态开关过程中的漏电流演变规律,对于优化逆变器及充电桩的驱动电路设计、提升系统效率及热管理水平具有重要指导意义。建议研发团队在下一代高频化、小型化功率模块设计中,引入该...

功率器件技术 GaN器件 可靠性分析 ★ 5.0

GaN HEMT半桥故障瞬态的解析建模及其基于PCB嵌入式Rogowski线圈的过流保护

Analytical Modeling of Fault Transient in a GaN HEMT Half Bridge and Its Overcurrent Protection With PCB Embedded Rogowski Coils

P. T. Nandh Kishore · Sumit Kumar Pramanick · Soumya Shubhra Nag · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月

氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)的短路耐受时间(SCWT)较短,这对其可靠性提出了挑战,尤其在电动汽车充电器等中高功率应用中。本文基于电路中的状态变量和数据手册参数,对包含寄生元件的氮化镓高电子迁移率晶体管半桥结构中的短路故障瞬态进行建模。较高母线电压下的故障会导致瞬时功率损耗增加,进而使结温升高。这会导致器件的短路耐受时间缩短。该模型还用于估算不同直流母线电压下的故障清除时间。本文提出了一种用于氮化镓高电子迁移率晶体管的超快过流保护方案。该保护方案采用基于非侵入式印刷电路板嵌入式罗...

解读: 该研究对阳光电源的GaN器件应用具有重要参考价值。文中提出的PCB嵌入式Rogowski线圈过流保护方案可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的GaN功率模块设计中,有助于提升产品可靠性。特别是在1500V高压系统中,纳秒级故障检测能力可有效防止GaN器件损坏。该技术也可优化车载OBC充...

储能系统技术 储能系统 GaN器件 ★ 4.0

半开启状态下射频MIS-HEMT和肖特基HEMT阈值电压偏压温度不稳定性研究

Threshold Voltage Bias Temperature Instability of RF MIS-HEMTs and Schottky HEMTs Under Semi-On State Stress

作者未知 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月

本研究全面探究了半导通状态条件下AlGaN/GaN金属 - 绝缘体 - 半导体高电子迁移率晶体管(MIS - HEMT)的阈值电压( ${V}_{\text {th}}\text {)}$ 不稳定性。研究了不同温度和漏极偏置的影响。在半导通偏置条件下,对于采用10纳米原位SiN栅极电介质的MIS - HEMT,观察到高达 - 1.0 V的显著负 ${V}_{\text {th}}$ 漂移,而肖特基HEMT的 ${V}_{\text {th}}$ 漂移可忽略不计。通过对源极接地和浮空的MIS - ...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于AlGaN/GaN MIS-HEMT器件阈值电压稳定性的研究具有重要的技术参考价值。GaN功率器件是我们光伏逆变器和储能变流器中的核心开关元件,其可靠性直接影响系统的长期稳定运行和转换效率。 该研究揭示的半导通状态下阈值电压漂移问题值得高度关注。在实际应用中,我们...

功率器件技术 GaN器件 ★ 4.0

p-GaN HEMT中关态漏电流形成机制的分析

Analysis of the Formation of the Off-State Leakage Current in p-GaN HEMT

Ya-Huan Lee · Po-Hsun Chen · Yu-Hsuan Yeh · Jui-Tse Hsu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月

本研究对 p - 氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管(HEMT)的关态漏电流( ${I} _{\text {off}}$ )进行了分析。在漏极偏压较低(约低于 100 V)时,漏电流主要由源电极的穿通漏电流主导,随着偏压升高, ${I} _{\text {off}}$ 增大。然而,当漏极偏压处于中等水平(达到 400 V)时,由于栅极电子注入,穿通漏电流会减小。电子会注入到 GaN 缓冲层,间接导致 ${I} _{\text {off}}$ 减小。最后,当漏极偏压较高(达到 700 V)时,主要...

解读: 从阳光电源光伏逆变器和储能系统的核心应用场景来看,这项关于p-GaN HEMT器件关断态漏电流机理的研究具有重要的技术参考价值。GaN功率器件凭借其高频、高效、高功率密度的特性,正逐步成为新一代光伏逆变器和储能变流器的关键功率开关元件,直接影响系统的转换效率和可靠性。 该研究揭示了p-GaN HE...

储能系统技术 储能系统 GaN器件 ★ 4.0

无损伤中性束刻蚀在增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管栅极凹槽工艺中的应用

Damage-Free Neutral Beam Etching for Gate Recess in E-Mode AlGaN/GaN HEMTs

作者未知 · IEEE Electron Device Letters · 2025年3月

凹槽栅刻蚀是实现增强型(E 型)AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管(HEMT)的关键技术,因为界面易受刻蚀损伤的影响。本研究采用中性束刻蚀(NBE)技术制造凹槽栅。通过调节 NBE 设备中的孔径厚度,我们模拟了中性束模式和等离子体模式刻蚀。通过直流、噪声和脉冲电流 - 电压测量,对采用这两种模式制造的 E 型 HEMT 的电学特性进行了分析和比较。结果表明,中性束刻蚀凹槽的 HEMT 表现出更优异的性能。

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项中性束刻蚀技术在增强型GaN HEMT器件制造上的突破具有重要战略意义。GaN功率器件是新一代光伏逆变器和储能变流器的核心元件,直接影响系统的功率密度、转换效率和可靠性。 该技术通过无损伤刻蚀工艺实现增强型器件,解决了传统等离子体刻蚀导致的界面损伤问题。对于阳光电源而...

电动汽车驱动 GaN器件 工商业光伏 ★ 5.0

通过顶部集成钻石增强多指GaN HEMT的散热性能

Enhanced Cooling of Multifinger GaN HEMTs via Topside Diamond Integration

Daniel C. Shoemaker · Kelly Woo · Yiwen Song · Mohamadali Malakoutian 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年9月

氮化镓高电子迁移率晶体管(HEMT)是当今 5G 功率放大器的关键组件。然而,器件过热问题使得商用器件不得不降额运行。本研究利用栅极电阻测温法,对一款 16 指 GaN/SiC HEMT 器件的顶部金刚石散热片的散热效果进行了研究。研究发现,在功率密度为 12 W/mm 时,厚度为 2 μm 的金刚石散热片可使栅极温度升高幅度降低约 20%。仿真结果表明,要使器件热阻($R_{Th}$)降低 10%,金刚石厚度需大于 1.5 μm。对于厚度为 2 μm 的金刚石层,要实现热阻降低 10%,其热导...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项针对GaN HEMT器件的顶部金刚石散热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,正成为我们下一代光伏逆变器和储能变流器的核心选择,但散热问题一直制约着器件在额定功率下的可靠运行。 该研究通过在GaN/SiC HEMT顶部集成2微米厚金刚...

功率器件技术 GaN器件 ★ 4.0

p-GaN栅极HEMTs的同步光电驱动

SPED)方案演示

Haochen Zhang · Zheng Wu · Longge Deng · Tao Chen 等5人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年8月

我们展示了一种适用于具有半透明栅电极的常关型 p - GaN 栅高电子迁移率晶体管(HEMT)的同步光子 - 电子驱动(SPED)方案。通过一个与器件栅极端子同步驱动的紫外发光二极管,该 HEMT 的传导电流可以同时通过光子和电子方式实现导通/关断,充分利用了两种驱动方案的优势并克服了它们的缺点。在导通状态下,由于光电增强导电性,与仅采用电子驱动方案相比,在获得相同导通电流时,栅极过驱动电压可降低约 3 V,同时实现相同的导通电阻。在关断状态下,SPED 方案中的电子栅极可以迅速从栅极堆叠中移除...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项同步光电驱动(SPED)技术针对p-GaN栅极HEMT器件的创新方案具有重要的战略意义。在光伏逆变器和储能变流器等核心产品中,功率半导体器件的性能直接决定了系统的效率、可靠性和功率密度。 该技术的核心价值在于通过紫外LED与电子栅极的协同驱动,实现了两个关键突破:首先...

拓扑与电路 DC-DC变换器 LLC谐振 GaN器件 ★ 4.0

一种用于1kV输入1MHz GaN LLC变换器同步整流的无传感器模型驱动方案

A Sensorless Model-Based Digital Driving Scheme for Synchronous Rectification in 1-kV Input 1-MHz GaN LLC Converters

Xinyi Zhu · Haoran Li · Zhiliang Zhang · Zhibin Li 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月

针对1kV高压输入、1MHz高频工作的GaN LLC变换器,eGaN HEMT极快的开关速度导致dv/dt高达200kV/μs,给同步整流(SR)带来严峻挑战。本文提出一种基于模型的无传感器SR驱动方案,旨在优化稳态效率及互补控制性能。

解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能系统(如PowerTitan/PowerStack)的DC-DC变换环节具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向高压化(1500V系统)、高功率密度方向发展,LLC变换器的高频化是提升效率的关键。GaN器件在高压高频下的同步整流驱动挑战,直接影响变换器的损耗控制。建...

电动汽车驱动 GaN器件 ★ 4.0

具有高梯度阶梯式碳掺杂缓冲层的GaN-on-GaN HEMT实现15.1 W/mm功率密度

15.1 W/mm Power Density GaN-on-GaN HEMT With High-Gradient Stepped-C Doped Buffer

作者未知 · IEEE Electron Device Letters · 2024年12月

在本研究中,我们首次提出了一种用于氮化镓(GaN)基氮化镓结构的高梯度(HG)阶梯式碳(阶梯式 - C)掺杂缓冲层设计,以提升器件的射频性能。该设计不仅避免了铁拖尾效应对二维电子气(2DEG)的影响,还能有效减轻再生长界面处硅杂质导致的界面传导损耗。最重要的是,HG 阶梯式 - C 缓冲层设计显著缓解了与高浓度碳相关的俘获效应。采用 HG 阶梯式 - C 缓冲层的 GaN 基氮化镓高电子迁移率晶体管(HEMT)实现了 249 V 的击穿电压,319 mS/mm 的峰值跨导( ${g}_{\tex...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项GaN-on-GaN HEMT技术展现出显著的战略价值。该技术通过创新的高梯度阶梯式碳掺杂缓冲层设计,实现了15.1 W/mm的业界领先功率密度和57.2%的功率附加效率,这些性能指标直接契合我们在光伏逆变器和储能变流器领域对高功率密度、高效率功率器件的核心需求。 对...

功率器件技术 GaN器件 宽禁带半导体 功率模块 ★ 4.0

半桥电路中GaN HEMT多模态无阻尼振荡的开关机制与影响分析

Switching Mechanism and Influence Analysis of Multimode Undamped Oscillation for GaN HEMTs in Half-Bridge Circuits

Jian Chen · Qiang Hu · Kexin Yang · Pengcheng Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月

氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管因高开关速度和低导通电阻被广泛应用,但其高频特性易引发电路不稳定性。本文研究了半桥电路中无阻尼振荡的产生机制,该振荡会导致功率损耗增加甚至器件击穿,对电力电子系统的可靠性构成挑战。

解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能PCS中对功率密度要求的不断提升,GaN器件的应用成为技术演进的重要方向。本文揭示的半桥电路振荡机制对于优化逆变器功率模块的PCB布局、驱动电路设计及EMI抑制具有直接指导意义。建议研发团队在开发下一代高频紧凑型组串式逆变器或微型逆变器时,参考该研究成果,通过...

功率器件技术 GaN器件 功率模块 热仿真 ★ 4.0

垂直堆叠级联GaN HEMT功率模块的热行为研究

Thermal Behavior in Vertically Stacked Cascode GaN HEMT Power Modules Including Mutual Heating, Dissipation Disturbance, and Solder Voids

Sungtaek Hwang · Eun Pyo Hong · Min-Ki Kim · Dong Keun Jang 等5人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年9月 · Vol.16

本文研究垂直堆叠级联GaN功率模块的热行为,揭示互加热、散热路径受限及焊料空洞三大热挑战。FEA仿真与实验表明:堆叠结构峰值温升比横向结构高约30%,空洞(尤其Si MOSFET下方)加剧热点;温度循环摆幅被提出为新可靠性指标。仿真与实测偏差<1.5%。

解读: 该研究对阳光电源ST系列PCS、PowerTitan储能系统及组串式逆变器中高频、高功率密度GaN功率模块的热设计具有直接指导价值。焊料空洞控制与多层堆叠热路径优化可提升PCS在高温工况下的长期可靠性;建议在下一代宽禁带半导体驱动的逆变器/PCS研发中强化有限元热-电耦合仿真,并将‘温度摆幅’纳入模...

电动汽车驱动 GaN器件 功率模块 ★ 5.0

垂直堆叠级联GaN HEMT功率模块中的热行为研究

Thermal Behavior in Vertically Stacked Cascode GaN HEMT Power Modules including Mutual Heating, Dissipation Disturbance, and Solder Voids

Sungtaek Hwang · Eun Pyo Hong · Min-Ki Kim · Dong Keun Jang 等5人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年9月

与传统的横向配置相比,垂直堆叠式共源共栅氮化镓(GaN)功率器件具有显著的电气优势,包括降低寄生电感、设计紧凑以及功率密度高等。然而,将硅MOSFET直接堆叠在GaN HEMT上方会带来重大的热挑战。本研究确定了三个主要的热问题:芯片之间的相互加热、散热路径受限以及焊料空洞导致的热退化。有限元分析(FEA)模拟表明,由于这些影响,堆叠式设计的峰值温度比横向设计大约高30%。模拟还显示,焊料空洞,尤其是硅MOSFET下方的焊料空洞,会干扰垂直热流并加剧热点的形成。通过使用定制制造的模块在重复开关操...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,该论文揭示的垂直堆叠共源共栅GaN功率模块技术对我们在光伏逆变器和储能系统领域的产品升级具有重要参考价值。垂直堆叠架构能够显著降低寄生电感、提升功率密度,这与我们追求高效率、小型化逆变器的产品路线高度契合,特别是在户用储能和工商业储能系统中,紧凑设计可直接转化为系统成本优势...

电动汽车驱动 GaN器件 可靠性分析 ★ 5.0

温度依赖的静电、线性度及模拟/射频性能研究

Temperature-dependent electrostatic, linearity, and analog/RF performance of GaN HEMT

Gain GBW: · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年9月 · Vol.36.0

温度对用于高功率应用的高频AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)的性能和可靠性具有重大影响。尽管已有大量研究,但这些器件在宽温度范围内的多偏置行为仍缺乏充分理解。本研究通过从-40℃到150℃的温度范围内系统地分析直流特性、静电特性、非线性特性以及模拟/射频参数,填补了这一空白。通过对导通态与截止态电流、亚阈值特性、跨导(gm)及其导数,并结合三阶互调失真(IMD3)、1 dB压缩点(1-dB CP)和总谐波失真(THD)等参数进行评估,同时考察增益(Av)和栅极-漏极电容(Cgd)等...

解读: 该GaN HEMT温度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-40至150℃宽温范围内跨导、非线性失真(IMD3/THD)及射频性能退化规律,可直接指导ST系列PCS和SG逆变器中GaN器件的热管理设计与多工况优化。特别是温升导致的开态电流下降、关态漏电增加特性,为三电平拓扑的开关损...

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