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J-GLOBAL ID：202202249923201662   整理番号：22A0396801

非クランプ誘導スイッチングにおけるカスコードGaN HEMTのロバスト性【JST・京大機械翻訳】

Robustness of Cascode GaN HEMTs in Unclamped Inductive Switching

著者 (6件)： Song Qihao (Center for Power Electronics Systems, Virginia Polytechic Institute and State University, Blacksburg, VA, USA) ,  Zhang Ruizhe (Center for Power Electronics Systems, Virginia Polytechic Institute and State University, Blacksburg, VA, USA) ,  Kozak Joseph (Center for Power Electronics Systems, Virginia Polytechic Institute and State University, Blacksburg, VA, USA) ,  Liu Jingcun (Center for Power Electronics Systems, Virginia Polytechic Institute and State University, Blacksburg, VA, USA) ,  Li Qiang (Center for Power Electronics Systems, Virginia Polytechic Institute and State University, Blacksburg, VA, USA) ,  Zhang Yuhao (Center for Power Electronics Systems, Virginia Polytechic Institute and State University, Blacksburg, VA, USA)
資料名： IEEE Transactions on Power Electronics  (IEEE Transactions on Power Electronics)
巻： 37  号： 4  ページ： 4148-4160  発行年： 2022年 
JST資料番号： D0211B  ISSN： 0885-8993  CODEN： ITPEE8  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： サージエネルギーロバスト性は,自動車パワートレインや電力グリッドのような多くの応用におけるパワーデバイスにとって不可欠である。SiとSiCのモスフェッツはアバランシェを介してサージエネルギーを消費することができるが,GaN高電子移動度トランジスタ(HEMT)はアバランシェ能力を持たず,その過電圧能力によってサージエネルギーに耐える。しかし,GaN HEMTとSiモスフェットで作られた複合デバイスであるカスコードGaN HEMTのサージエネルギーロバスト性への包括的な研究は,まだ不足している。本論文は,単一事象と反復非クランプ誘導スイッチング(UIS)試験における650V-評価カスコードGaN HEMTの故障と劣化を調査することによって,このギャップを埋める。カスコードは,Siモスフェットにおけるアバランシェを伴って,GaN HEMTの過電圧能力によってサージエネルギーに耐えることが分かった。シングルイベントUIS試験では,カスコードは1.4Ω≦1.7kVのピーク過電圧でGaN HEMTに失敗し,これはデバイスの静的絶縁破壊電圧(1.8≦2.2kV)よりも統計的に低かった。反復UIS試験において,デバイス故障境界は周波数依存性であることが分かった。100kHzでは,破壊境界(約1.3kV)は単一事象UIS境界より低い。1.25kVのUIS応力の100万サイクル後,デバイスは大きいが回復可能なパラメトリックシフトを示した。これらのすべての破壊と劣化挙動は,GaN HEMTにおけるバッファトラッピングによって説明でき,その動的絶縁破壊電圧の変化をもたらした。さらに,GaNバッファトラッピングはSiモスフェットアバランシェにより支援されると考えられる。解析モデルも開発し,UISサイクルにおけるSiアバランシェで発生する電荷と損失を抽出した。これらの結果は,カスコードGaN HEMTのサージエネルギーと過電圧ロバスト性への新しい洞察を提供する。Copyright 2022 The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 故障 ,  自動車 ,  電力 ,  ケイ素 ,  過電圧 ,  炭化ケイ素 ,  周波数依存性 ,  *窒化ガリウム ,  *HEMT ,  *ロバスト性
準シソーラス用語： パワーデバイス ,  絶縁破壊電圧 ,  *カスコード ,  トラッピング ,  *GaN HEMT , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： トランジスタ  (NC03070N)

タイトルに関連する用語 (7件)： クランプ ,  誘導 ,  スイッチング ,  カス ,  GaN ,  HEMT ,  ロバスト性