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汽车应用中大功率宽禁带半导体电子与光子器件的热管理与特性表征

DOI：10.1115/1.4041813 期刊：Journal of Electronic Packaging 出版年份：2018 更新时间：2025-09-04 15:30:14
摘要： 基于氮化镓的高功率宽禁带半导体电子器件与光子器件因其高能量转换效率、强健耐用性及优异的瞬态性能，被视为替代汽车应用传统器件的理想选择。然而器件有源区产生的显著热量会损害其性能与可靠性，因此热管理对氮化镓高功率电子与光子器件的发展至关重要。本文系统综述了产学研界针对氮化镓横向功率/射频晶体管及发光二极管（LED）的热管理策略研究，内容分为三部分：（1）用于研究氮化镓电子与光子器件的热测量技术调研，包括红外热成像、拉曼测温及热反射热成像；（2）氮化镓功率电子器件的实用热管理方案；（3）汽车照明用氮化镓LED的封装技术与冷却系统。
作者： Seung Kyu Oh，James Spencer Lundh，Shahab Shervin，Bikramjit Chatterjee，Dong Kyu Lee，Sukwon Choi，Joon Seop Kwak，Jae-Hyun Ryou
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

回顾基于氮化镓的高功率电子和光子器件的热管理策略，重点关注热计量技术、功率电子器件的热管理解决方案以及汽车应用中LED的封装技术。

研究成果

该论文得出结论：有效的热管理对于汽车应用中基于氮化镓的高功率器件的性能和可靠性至关重要。论文总结了各类热测量技术和热管理策略的优缺点，并强调需要持续创新基板材料、器件设计和封装技术以应对热挑战。

研究不足

该综述强调了若干挑战，包括因器件材料多样性和几何结构限制导致结温精确测量的复杂性、碳化硅和金刚石等特定衬底的高成本，以及需要改进热管理方案以提升高功率条件下器件的可靠性和性能。

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