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质子辐照对抑制AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管电流崩塌效应的影响
摘要： 通过质子辐照实现了AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管动态导通电阻的几乎完全抑制。本文在不同注量下对3 MeV质子辐照前后的小功率和大功率晶体管进行了表征。辐照器件展现出高鲁棒性，在特定注量下阈值电压和静态导通电阻保持不变。然而当注量超过1013 cm?2时，在600 V和T=150°C条件下动态导通电阻几乎被完全抑制。辐照后观察到关态漏电流的可测量增加，表明非故意掺杂(UID)GaN层电导率提升。我们提出了一个技术计算机辅助设计支持的模型，其中该电导率增加导致去电离速率提高，最终降低了动态导通电阻。
关键词： 高电子迁移率晶体管（HEMT）、质子辐照、氮化镓（GaN）、动态导通电阻
更新于2025-09-09 09:28:46
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硅基AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管中的垂直电流传输：实验研究与解析模型
摘要： 我们研究了在6英寸硅片上金属有机化学气相沉积生长的碳（C）掺杂AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMTs）中的垂直漏电机制。通过衬底偏压极性相关的I-V特性、温度依赖性拟合以及能带图分析，发现这些器件在4微米缓冲层下击穿电压高达580V时，其垂直传输遵循泊松-弗伦克尔（P-F）型导电机制。根据P-F拟合估算出0.61eV的陷阱激活能，该数值与文献报道值高度吻合。我们提出更高位错密度会导致缓冲层中形成更浅的陷阱，并据此建立了位错介导垂直漏电的解析模型。预测了给定电场下漏电流随位错密度的变化规律，发现在约10^7至10^9 cm^-2的位错密度范围内变化最为剧烈。这可能源于该位错密度区间内陷阱激活能的急剧下降，推测是点缺陷与位错形成复合物所致。
关键词： 高电子迁移率晶体管（HEMT）、垂直漏电、泊松-弗伦克尔（P-F）效应、二维电子气、跳跃传导、氮化铝镓（AlGaN）
更新于2025-09-09 09:28:46
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[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市(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) - 高密度氮化镓基功率级热特性分析与设计
摘要： 本文提出一种提取高密度氮化镓（GaN）基功率级热等效电路的方法，以48V转12V的GaN基同步降压转换器为测试平台。该测试装置通过测量半桥中两个场效应管（FET）的导通电阻Rds,on来计算结温，同时利用电流源在每个器件和输出滤波电感中产生功耗。独立控制两个栅极电压可实现两FET间功耗的对称或非对称分配，并通过比较这些结果来计算它们之间的耦合与非耦合热阻。对滤波电感的热相互作用也进行了类似建模。研究表征了采用裸PCB且无散热器的基准热设计方案，以及包含散热器、间隙垫片、间隙填充物和塑料垫片的改进热解决方案。每种配置均在三种气流条件下进行测试，并利用所得热模型估算在不使任一FET超过100°C的前提下所能承受的最大电流能力。与基准设计相比，所提出的热解决方案使最大电流处理能力提升了60%以上。
关键词： 热特性表征、eGaN场效应晶体管、热设计、高电子迁移率晶体管（HEMT）、异质结场效应晶体管（HFET）、散热器、结温、氮化镓（GaN）
更新于2025-09-04 15:30:14
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[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市(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) - 基于联合电子设备工程委员会(JEDEC)、汽车电子委员会(AEC)和德国电气电子制造商协会(ZVEI)标准的高压氮化镓开关可靠性FIT率与PPM可靠性
摘要： 电力转换市场采用任何半导体技术，都需要理解基本的失效模式、加速因子和可靠性统计数据。本研究展示了Transphorm的氮化镓产品如何应对这一挑战，特别是在关键的高压关断状态（HVOS）可靠性应力测试中。产品在使用头10至20年间的预期失效率尤为重要，因为它直接影响保修成本。通过统计显著数量的器件进行破坏性测试，并采用适当模型分析数据，可以满足这一市场需求。本文将讨论针对大样本量测量氮化镓可靠性的方法，这些方法完全基于现有工业和汽车标准。当失效模式和加速因子被充分理解时，所得数据可用于补充鉴定测试结果。
关键词： 氮化镓（GaN）、FIT、百万分之一（PPM）、高电子迁移率晶体管（HEMT）、加速因子、功率电子学、可靠性
更新于2025-09-04 15:30:14