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J-GLOBAL ID：202102263476269629   整理番号：21A1011440

パワーエレクトロニクス応用のための窒化ガリウムMIS-HEMTベースカスコードデバイスの信頼性特性評価【JST・京大機械翻訳】

Reliability Characterization of Gallium Nitride MIS-HEMT Based Cascode Devices for Power Electronic Applications

著者 (3件)： Elangovan Surya (Department of Mechanical Engineering, National Chiao Tung University, Hsinchu City 30010, Taiwan) ,  Cheng Stone (Department of Mechanical Engineering, National Chiao Tung University, Hsinchu City 30010, Taiwan) ,  Chang Edward Yi (Department of Material Science and Engineering, National Chiao Tung University, Hsinchu City 30010, Taiwan)
資料名： Energies (Web)  (Energies (Web))
巻： 13  号： 10  ページ： 2628  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7016A  ISSN： 1996-1073  CODEN： ENERGA  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 著者らは,オフ状態(負バイアス)ゲートバイアスストレス(VGS,OFF)の下で,Gallium Nitride(GaN)金属-絶縁体-半導体高Electron移動度トランジスタ(MIS-HEMT)ベースのカスコードスイッチの動的スイッチング不安定性と静的信頼性の詳細な研究を提示する。ドレインチャネル電流(IDS,Max)崩壊/劣化およびターンオンおよび立ち上がり時間(tR)遅延,オン状態抵抗(RDS-ON)および最大相互コンダクタンス(Gm,max)劣化およびしきい値電圧(V_T)シフトをパルスおよび長引オフ状態ゲートバイアスストレスVGS,OFFに対して調べた。。”,オン・オン・タイム(tR)遅延,オン状態抵抗(RDS-ON),および最大相互コンダクタンス(V_m,max)劣化およびしきい値電圧(V_TH)シフトを調べた。応力電圧の大きさおよび応力持続時間が増加するにつれ,IDS,MaxおよびRDS-ON劣化,VTHシフトおよびターンオン/立ち上がり時間(tR)遅延,およびGm,最大劣化が増加することを見出した。パルスオフ状態VGSにおいて,OFF応力実験,デバイス不安定性および電子捕獲効果による劣化を,2つの応力電圧領域を通して研究した。低応力下で,VTHシフト,IDS崩壊,RDS-ON劣化は,回復可能な表面状態トラッピング効果の結果である非常に小さな変化を有した。高応力電圧では,パルスVGS,応力および上昇時間およびターンオン遅延において,増加および永久VTHシフトおよび高IDS,MaxおよびRDS-ON劣化があった。これに加え,正のVTHシフトとGm,最大劣化が,選択された高応力電圧に対する長期応力実験で観察され,これは界面状態生成と一致した。これらの発見は,室温での破壊メカニズムを理解し,また,新たなGaNカスコード技術の開発を加速するための経路を提供する。Copyright 2021 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 移動度 ,  電圧 ,  電流 ,  半導体 ,  *信頼性 ,  パルス ,  *窒化ガリウム ,  相互コンダクタンス ,  *HEMT ,  *パワーエレクトロニクス
準シソーラス用語： 閾値電圧 ,  *カスコード ,  トラッピング ,  オフ状態 ,  ゲートバイアス , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： 窒化ガリウムHEMT ,  カスコード構成 ,  オフ状態ゲートバイアス応力 ,  デバイス劣化 ,  故障メカニズム ,  電子トラッピング効果

分類 (4件)： 電気自動車  (QG07020B) ,  電力系統一般  (NB02000E) ,  二次電池  (YB04030K) ,  電力変換器  (NB08030B)

引用文献 (41件)：

• Chen, W.; Wong, K.Y.; Huang, W.; Chen, K.J. High-performance Al Ga N/ Ga N lateral field-effect rectifiers compatible with high electron mobility transistors. Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 253501.
• Zhang, N.Q.; Moran, B.; Denbaars, S.; Mishra, U.; Wang, X.; Ma, T. Kilovolt AlGaN/GaN HEMTs as switching devices. Physica Status Solidi (a) 2001, 188, 213-217.
• Chou, P.C.; Cheng, S. Performance characterization of gallium nitride HEMT cascode switch for power conditioning applications. Mater. Sci. Eng. B 2015, 198, 43-50.
• Tan, W.; Uren, M.; Fry, P.; Houston, P.; Balmer, R.; Martin, T. High temperature performance of AlGaN/GaN HEMTs on Si substrates. Solid-State Electron. 2006, 50, 511-513.
• Gaska, R.; Chen, Q.; Yang, J.; Osinsky, A.; Khan, M.A.; Shur, M.S. High-temperature performance of AlGaN/GaN HFETs on SiC substrates. IEEE Electron Device Lett. 1997, 18, 492-494.

タイトルに関連する用語 (6件)： パワーエレクトロニクス ,  応用 ,  窒化ガリウム ,  MIS ,  HEMT ,  特性評価