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势垒设计、载流子浓度与温度对氮化镓基异质结构高场输运特性的影响
On the Impact of the Barrier Design, Carrier Density, and Temperature on High-Field Transport Properties in GaN-Based Heterostructures
Philipp Döring · Sebastian Krause · Rüdiger Quay · IEEE Transactions on Electron Devices · 2026年1月 · Vol.73
本文实验研究了栅极未加偏压的GaN基异质结构中面载流子密度、势垒设计、AlN插入层及衬底温度对饱和速度的影响，并通过150 nm晶体管提取栅延迟验证。建立了饱和速度与有效载流子速度的经验模型，涵盖多参数及最高400 K温度范围。
解读: 该文聚焦GaN材料高场输运特性建模，虽属基础器件物理研究，但其饱和速度与温度依赖性模型对阳光电源下一代高频高效功率模块（如ST系列PCS、PowerTitan储能变流器中GaN基驱动级或辅助电源）的热设计与动态性能预测具参考价值。建议在SiC为主流主功率器件的当前阶段，将GaN用于PCS辅助电源、光...
基于I-V测量的GaN功率HEMTs高阶热阻提取
Higher Order Thermal Impedance Extraction of GaN Power HEMTs by I–V Measurements
Richard Reiner · Akshay G. Nambiar · Stefan Mönch · Michael Basler 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月
本研究提出了一种利用典型商用功率分析仪，通过电流 - 电压（I - V）测量来提取氮化镓（GaN）功率高电子迁移率晶体管（HEMT）高阶热模型的方法。该方法包括使用非线性最小二乘法求解器推导电热模型函数并将其拟合到测量数据中，从而得出高阶热模型的热参数。测量使用参数分析仪和可控热卡盘进行，并采集瞬态漏极电流响应信号。该方法用于推导 GaN 功率晶体管的五阶热福斯特（Foster）模型的热阻抗参数。福斯特模型参数在时域和频域中均有呈现，并随后转换为考尔（Cauer）模型参数。结果表明，该模型与片上...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对GaN功率HEMT器件高阶热阻抗提取的技术具有重要的工程应用价值。GaN功率器件凭借其高开关频率、低导通损耗和高功率密度特性，正逐步成为我司光伏逆变器和储能变流器等核心产品的关键功率半导体选择。 该论文提出的热模型提取方法对我司产品开发具有三方面直接价值：首先，通...