[2018年IEEE第六届宽禁带功率器件与应用研讨会（WiPDA） - 美国佐治亚州亚特兰大（2018.10.31-2018.11.2）] 2018年IEEE第六届宽禁带功率器件与应用研讨会（WiPDA） - 衬底偏压对E模GaN-on-Si HEMT导通损耗的影响

摘要： 先前研究发现，在软开关、MHz频率功率转换器中使用的硅基氮化镓（GaN-on-Si）高电子迁移率晶体管（HEMTs）存在较大的输出电容损耗（COSS）。本文通过源极与硅衬底间的背栅偏压，研究了商用GaN HEMTs的电容特性。小信号电容显著降低——650V HEMT最高降低2倍，100V HEMT最高降低4倍——表明漏极-衬底电容是总输出电容的重要组成部分。这部分电容似乎导致了时间常数达秒量级的陷阱-去陷阱效应。我们通过在Sawyer-Tower电路中测试施加负衬底偏压的100V GaN HEMT进行验证，发现相比衬底短路状态，COSS损耗最高可降低30%。