無晶圓廠無塵技術半導體公司Cambridge GaN Devices(CGD)使用氮化鎵 (GaN)開發出多款高能效功率裝置,協助打造出更為環保的電子產品;CGD 宣布由學術研究機構維吉尼亞理工大學進行的獨立第三方研究表現,CGD 的 ICeGaN氮化鎵技術較其他氮化鎵平台更具可靠性及堅固性。
在aPEC電子展上,由維吉尼亞理工大學的研究人員與 CGD 創新與研究總監 Daniel Popa 共同提出名為《A GaN HEMT with Exceptional Gate Over-Voltage Robustness》(具有絕佳柵極過電壓穩健性的 GaN HEMT)的技術論文中,以實驗證明ICeGaN HEMT 在智慧保護電路的支援下,顯示出超過 70V 的超高過電壓裕度,這與最先進的傳統矽裝置相當,甚至可能更高。
CGD 創新與研究總監Daniel Popa表示:「突發的高驅動電壓是在設計 GaN HEMT 裝置的柵極可靠性和驅動器時所考慮的一大問題。最先進的 GaN HEMT 能夠承受 25V 左右的電壓,這在轉換器等應用裝置裡可能是在柵極電壓過衝的範圍內,而造成裝置故障。在出現 ICeGaN 之前,只有最先進的碳化矽(SiC)和超接面裝置才能達到 70V 或更高的崩潰電壓值。」
ICeGaN HEMTS 自有一套獨特能力,共同提高了裝置的可靠性及堅固性。除了經維吉尼亞理工大學研究證實,完全整合的GaN智慧電路所大幅提升的動態柵極崩潰能力,ICeGaN 技術還具有更高的 3V 電壓閾值、更高的 0-20V 電壓範圍,以及在較低溫度下更強大的柵極電壓箝位作用。
智慧 ICeGaN 電路另加入新式米勒鉗位(Miller Clamp)電路,確保免受高 dV/dt 和 dI/dt 事件的影響,無需負柵極電壓即可關閉(及保持關閉)HEMT,這樣又減少對動態 Ron應力的暴露。
CGD商務長Andrea Bricconi表示:「我們的設計將使用晶片氮化鎵 GaN 製造的智慧保護電路與 HEMT 進行整合,能夠實現ICeGaN 技術易用性與可靠性的兩大優點,以與 MOSFET 相同的方式來驅動裝置,無需使用特殊的柵極驅動器、複雜且有損耗的驅動電路、負電壓電源要求或額外的箝位零件,且能在惡劣及具有挑戰性的應用環境中使用。」