【动态导通电阻】软硬开关下GaN器件的动态RDSON

2019年，浙江大学的Rui Li、Xinke Wu等人基于双脉冲和多脉冲测试方法，研究了在硬开关和软开关条件下商用氮化镓（GaN）功率器件的动态导通电阻（R DSON ）特性。实验结果表明，不同GaN器件在硬开关和软开关条件下的动态R DSON 表现出不同的行为，这些行为受关断电压和频率的影响，且与器件技术相关。该研究还通过数值模拟验证了导致动态R DSON 增加的主要陷阱机制。研究结果对GaN基转换器的设计和损耗估算具有重要意义，为深入理解GaN功率器件的动态特性提供了实验和理论基础。

I. 引言

GaN功率器件因其卓越的高频性能而备受关注，但其易受电流崩溃现象影响，这会导致从高电压关断状态切换后的导通电阻（R DSON ）增加。这一现象主要归因于表面陷阱和缓冲陷阱对电子的捕获，这些陷阱可能由关断状态下的栅极注入或开关瞬态期间通道中的热电子注入引起。由于R DSON 随电压和频率条件的变化而变化，因此不能再单纯地使用数据手册或曲线追踪仪提供的静态R DSON 值来预测GaN器件的导通损耗。

目前，尽管先进的器件技术（如场板设计、优化的缓冲层设计等）在一定程度上减轻了电流