GaN 基础知识总结

发布时间 2023-06-05 20:27:19作者: 斑鸠,一生。

 1、简介

  GaN 是未来电力电子设计的趋势,知名电源大厂也在抢夺高频市场。

  由于GaN 是通过AlGaN和GaN 在交界面的压电效应形成的二维电子气来导电,意味着GaN 是常开器件。

  然而电力电子电路常需要常关的器件作为开关管,因此,市面上主要有两种方式将常开的GaN器件变成常关器件。

  方式一:在内部串联一个低压增强型N沟道Mosfet。

  方式二:在栅极增加P型GaN外延层来实现关断控制。

  对比:

EMode GaN VS DMode GaN
  DMode EMode
可靠性  (栅极耐压/V) 18V 7V
耐压/V 1200 650
工艺 一次外延 两次外延
晶圆成本
封装成本
驱动 电压型 电流型
Rds_on 较大 较小
Qrr litter Zero
Qg 较大 较小
Coss 较大 较小
Vsd@Vgs=0 Vds_Si+Id*Rds(0n)_GaN Vth+Id*Rds(on)_GaN
Vsd@Vgs>Vth_Si Id*[Rds(on)_GaN+Rds(on)_Si] Vth+Vgs+Id*Rds(on)_GaN

 

  2、驱动分析