The parasitic source resistance（RS） of AlGaN/AlN/GaN heterostructure field-effect transistors（HFETs） is studied in the temperature range 300–500 K. By using the measured RSand both capacitance–voltage（C–V） an...The parasitic source resistance（RS） of AlGaN/AlN/GaN heterostructure field-effect transistors（HFETs） is studied in the temperature range 300–500 K. By using the measured RSand both capacitance–voltage（C–V） and current–voltage（I–V） characteristics for the fabricated device at 300, 350, 400, 450, and 500 K, it is found that the polarization Coulomb field（PCF） scattering exhibits a significant impact on RSat the above-mentioned different temperatures. Furthermore, in the AlGaN/AlN/GaN HFETs, the interaction between the additional positive polarization charges underneath the gate contact and the additional negative polarization charges near the source Ohmic contact, which is related to the PCF scattering, is verified during the variable-temperature study of RS.展开更多
首先介绍了LLC谐振变换器的工作原理,详细分析了基于增强型氮化镓(e Ga N)场效应晶体管的LLC谐振变换器的开关过程。分析结果表明,通过调节死区时间可以避免Ga N晶体管的反向导通,从而减小损耗;通过减小高频功率回路电感可以减小功率回...首先介绍了LLC谐振变换器的工作原理,详细分析了基于增强型氮化镓(e Ga N)场效应晶体管的LLC谐振变换器的开关过程。分析结果表明,通过调节死区时间可以避免Ga N晶体管的反向导通,从而减小损耗;通过减小高频功率回路电感可以减小功率回路的振荡。再对死区时间和功率回路布线分别进行了优化,由于Ga N晶体管栅源电压安全裕量很小,为确保器件安全,对驱动回路布线进行优化;最后设计了1台输入电压为48 V、输出电压为12 V、输出功率为100 W、开关频率为1 MHz的LLC实验样机,并进行了实验验证。实验结果表明,高频功率回路电感从5.6 n H降为0.4 n H时,下管关断时的漏源电压超调由15%下降到6.7%,另外驱动功率回路采用单层布线带屏蔽层的布线方式后,开关管的驱动电压几乎没有振荡。展开更多
利用具备亚微米量级空间分辨率和纳秒级时间分辨率的热反射测温技术对工作在脉冲偏置条件下的CGH4006P型Ga N HEMT进行了瞬态温度检测。测量了Ga N器件表面栅极、漏极和源极金属各部位在20μs内的瞬态温度幅度、分布及变化速度等数据。...利用具备亚微米量级空间分辨率和纳秒级时间分辨率的热反射测温技术对工作在脉冲偏置条件下的CGH4006P型Ga N HEMT进行了瞬态温度检测。测量了Ga N器件表面栅极、漏极和源极金属各部位在20μs内的瞬态温度幅度、分布及变化速度等数据。栅极、漏极和源极的温度幅度有着非常明显的差距,器件表面以栅为中心呈现较大的温度分布梯度。器件表面栅金属温度变化幅度最高、变化速度最快,其主要温度变化发生在5μs之内。经过仔细分析,器件各部位温度差异的主要原因是器件的传热方向、不同区域与发热点的距离。展开更多
基金Project supported by the National Natural Science Foundation of China(Grant Nos.11174182,11574182,and 61306113)the Specialized Research Fund for the Doctoral Program of Higher Education of China(Grant No.20110131110005)
文摘The parasitic source resistance（RS） of AlGaN/AlN/GaN heterostructure field-effect transistors（HFETs） is studied in the temperature range 300–500 K. By using the measured RSand both capacitance–voltage（C–V） and current–voltage（I–V） characteristics for the fabricated device at 300, 350, 400, 450, and 500 K, it is found that the polarization Coulomb field（PCF） scattering exhibits a significant impact on RSat the above-mentioned different temperatures. Furthermore, in the AlGaN/AlN/GaN HFETs, the interaction between the additional positive polarization charges underneath the gate contact and the additional negative polarization charges near the source Ohmic contact, which is related to the PCF scattering, is verified during the variable-temperature study of RS.
文摘首先介绍了LLC谐振变换器的工作原理,详细分析了基于增强型氮化镓(e Ga N)场效应晶体管的LLC谐振变换器的开关过程。分析结果表明,通过调节死区时间可以避免Ga N晶体管的反向导通,从而减小损耗;通过减小高频功率回路电感可以减小功率回路的振荡。再对死区时间和功率回路布线分别进行了优化,由于Ga N晶体管栅源电压安全裕量很小,为确保器件安全,对驱动回路布线进行优化;最后设计了1台输入电压为48 V、输出电压为12 V、输出功率为100 W、开关频率为1 MHz的LLC实验样机,并进行了实验验证。实验结果表明,高频功率回路电感从5.6 n H降为0.4 n H时,下管关断时的漏源电压超调由15%下降到6.7%,另外驱动功率回路采用单层布线带屏蔽层的布线方式后,开关管的驱动电压几乎没有振荡。
文摘利用具备亚微米量级空间分辨率和纳秒级时间分辨率的热反射测温技术对工作在脉冲偏置条件下的CGH4006P型Ga N HEMT进行了瞬态温度检测。测量了Ga N器件表面栅极、漏极和源极金属各部位在20μs内的瞬态温度幅度、分布及变化速度等数据。栅极、漏极和源极的温度幅度有着非常明显的差距,器件表面以栅为中心呈现较大的温度分布梯度。器件表面栅金属温度变化幅度最高、变化速度最快,其主要温度变化发生在5μs之内。经过仔细分析,器件各部位温度差异的主要原因是器件的传热方向、不同区域与发热点的距离。
文摘基于Ga N微波功率器件工艺制作了大栅宽Ga N高电子迁移率晶体管（HEMT）管芯,通过负载牵引及建模技术提取了管芯的输入阻抗、输出阻抗。采用二项式多节阻抗匹配变换器实现了宽带功率分配器及合成器电路的制作,通过采用LC网络提升了管芯输入阻抗、输出阻抗,加入了稳定网络,实现了50Ω阻抗匹配。采用高热导率金属陶瓷外壳,提高了器件散热能力。最终研制成功大功率Ga N HEMT内匹配器件,器件采用四胞管芯功率合成技术,总栅宽为40 mm。测试结果表明,频率为4.5~4.8 GHz,脉宽300μs,占空比10%,工作电压VDS为28V,器件的输出功率大于120 W,功率附加效率大于50%,功率增益大于11 d B。
