Investigation of Surge Current Capability of GaN E-HEMTs in The Third Quadrant: The Impact of P-GaN Contact
Investigation of Surge Current Capability of GaN E-HEMTs in The Third Quadrant: The Impact of P-GaN Contact
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第三象限 GaN E-HEMT 浪涌电流能力研究：P-GaN 接触的影响
DOI：
10.1109/jestpe.2019.2917523
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发表时间：
2019-05
影响因子：
5.5
通讯作者：
Sheng Kuang
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liu Yinxiang;Yang Shu;Han Shaowen;Sheng Kuang
氮化镓 (GaN) 增强型高电子迁移率晶体管 (E-HEMT) 具有固有的对称横向沟道，非常有利于双向 DC/DC 转换器和 DC/RF 互变系统中的正向和反向传导。在电流过冲/振荡的情况下，GaN E-HEMT将在第三象限承受高浪涌电流，这可能导致器件故障。本文评估了第三象限中两种商用 GaN E-HEMT 的浪涌电流能力，揭示了不同 p-GaN 技术和栅源电压 (<inline-formula> <tex-math notation="LaTeX">$V_{\mathbf {GS}}$ </tex-math></inline-formula> 的影响。欧姆p-GaN接触和高<inline-formula> <tex-math notation="LaTeX">$V_{\mathbf {GS}}$ </tex-math></inline-formula>可实现更高的空穴注入和沟道调制效率，可以增强GaN E-HEMT在反向导通模式下的浪涌电流能力。据我们所知，这是首次研究横向 GaN 功率器件的浪涌电流能力并揭示其基本机制。
Gallium nitride (GaN) enhancement-mode high-electron-mobility transistors (E-HEMTs), featuring an inherently symmetric lateral channel, are highly favorable for both forward and reverse conduction in bidirectional DC/DC converter and DC/RF interconversion systems. Under the circumstances of current overshoot/oscillation, the GaN E-HEMTs would undergo a high surge current in the third quadrant which could possibly result in device failure. In this paper, the surge current capabilities of two types of commercial GaN E-HEMTs in the third quadrant are evaluated, whereby the impacts of different p-GaN technologies and gate-to-source voltage (<inline-formula> <tex-math notation="LaTeX">$V_{\mathbf {GS}}$ </tex-math></inline-formula>) are revealed. The ohmic p-GaN contact and high <inline-formula> <tex-math notation="LaTeX">$V_{\mathbf {GS}}$ </tex-math></inline-formula>, enabling higher efficiency of hole injection and channel modulation, can enhance the surge current capability of GaN E-HEMTs in the reverse conduction mode. To our best knowledge, it is the first time to investigate the surge current capability and to reveal the underlying mechanisms in lateral GaN power devices.
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DOI：
10.1109/ispsd.2016.7520821
发表时间：
2016-06
期刊：
2016 28th International Symposium on Power Semiconductor Devices and ICs (ISPSD)
影响因子：
--
作者：
S. Palanisamy;S. Fichtner;J. Lutz;T. Basler;R. Rupp
通讯作者：
S. Palanisamy;S. Fichtner;J. Lutz;T. Basler;R. Rupp
DOI：
10.1109/smicnd.2012.6400761
发表时间：
2012-10
期刊：
CAS 2012 (International Semiconductor Conference)
影响因子：
--
作者：
V. Banu;P. Godignon;X. Jordà;M. Alexandru;J. Millán
通讯作者：
V. Banu;P. Godignon;X. Jordà;M. Alexandru;J. Millán
影响因子：
4.9
作者：
Lee, Finella;Su, Liang-Yu;Huang, Jianjang
通讯作者：
Huang, Jianjang
DOI：
10.1109/jestpe.2016.2566259
发表时间：
2016-09-01
影响因子：
5.5
作者：
Gurpinar, Emre;Yang, Yongheng;Blaabjerg, Frede
通讯作者：
Blaabjerg, Frede
DOI：
10.1109/iedm.2013.6724733
发表时间：
2013-12
期刊：
2013 IEEE International Electron Devices Meeting
影响因子：
--
作者：
J. Bae;Sun-Kyu Hwang;Jongmin Shin;H. Kwon;C. Park;Hyoji Choi;Jong-bong Park;Jongseob Kim;J. Ha;Kiyeol Park;Jae-joon Oh;Jaikwang Shin;U. Chung;K. Seo;Jong-Ho Lee
通讯作者：
J. Bae;Sun-Kyu Hwang;Jongmin Shin;H. Kwon;C. Park;Hyoji Choi;Jong-bong Park;Jongseob Kim;J. Ha;Kiyeol Park;Jae-joon Oh;Jaikwang Shin;U. Chung;K. Seo;Jong-Ho Lee