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[IEEE 2018 International Power Electronics Conference (IPEC-Niigata 2018 –ECCE Asia) - Niigata, Japan (2018.5.20-2018.5.24)] 2018 International Power Electronics Conference (IPEC-Niigata 2018 -ECCE Asia) - Dynamic drift effects in GaN power transistors: Correlation to device technology and mission profile

DOI:10.23919/ipec.2018.8507375 出版年份:2018 更新时间:2025-09-09 09:28:46
摘要: GaN devices for high voltage power switching are facilitating smaller, more light-weighted and more efficient converter systems. In order to provide an optimum design of such systems it is necessary to understand dynamic GaN device performance in dependence on targeted mission profile and technological parameters. The paper shortly introduces to GaN device technology and provides a widely accepted physical interpretation of mechanisms that may adversely influence device switching properties. Then important scenarios of GaN power transistor switching are presented and correlated to biasing conditions relevant for in-system device operation. In detail, dynamic switching properties depending on off- and on-state time and voltage, substrate biasing conditions and temperature are analysed and correlated to different device technologies and manufacturers. The abovementioned parameters are influencing dynamic device properties in quite a complex manner and can often be considered as a characteristic finger print of a specific technological implementation or a specific device or epitaxial manufacturer.
作者: Joachim Würfl,Eldad Bahat-Treidel,Oliver Hilt,Maria Troppenz,Jan B?cker,Carsten Kuring,Sibylle Dieckerhoff,Mihaela Wolf
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Understanding dynamic GaN device performance in dependence on targeted mission profile and technological parameters to provide an optimum design of high voltage power switching systems.

The dynamic properties observed in GaN power switching transistors strongly depend on technology, biasing conditions, and temperature. Devices fabricated on epitaxial layers from different vendors depict very different performance, emphasizing the importance of understanding these interdependencies for power electronic circuit designers.

The study highlights the complexity of dynamic device properties influenced by various parameters, indicating potential areas for optimization in device technology and epitaxial implementation.

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