一種新技術(shù)E-Mode GaN寬帶隙半導(dǎo)體討論，第二部分

目前有幾個(gè) GaN 器件概念。那么，大家能告訴我從設(shè)計(jì)的角度來看，哪些是主要的，哪些是我們的發(fā)展方向?，關(guān)于GaN的十件事，有沒有你更關(guān)注的點(diǎn)?

這就像關(guān)于 GaN 的 10 件事。我記得，有一個(gè)具體的問題我想談一談。但首先，讓我回答你問題的第一部分：可用的概念以及我們對(duì)此做了什么。所以，我想說有很多概念，遠(yuǎn)不止兩個(gè)，但不知何故，我們可以談?wù)摌O端，所謂的 Cascode GaN 和所謂的增強(qiáng)模式 GaN。由于我的第一家公司，級(jí)聯(lián) GaN 實(shí)際上是第一個(gè)誕生的。當(dāng)功率 GaN 研究的先驅(qū) International Rectifier 首次開始開發(fā)基于級(jí)聯(lián)的 GaN 解決方案時(shí)，我就在那里。而且，順便說一句，今天幾乎每個(gè) GaN 制造商都有其主要經(jīng)理，20 年前與我分享了這種經(jīng)驗(yàn)。

我們可以說，IR 遺產(chǎn)仍然存在于世界各地的許多公司中?，F(xiàn)在，通過談?wù)摷?jí)聯(lián)本身，它是至少兩個(gè)芯片的雙芯片解決方案，其中通常有GaN與低壓MOSFET耦合，整個(gè)器件通過驅(qū)動(dòng)MOSFET柵極工作。眾所周知，這個(gè)概念帶來了易用性。

因此，驅(qū)動(dòng)一個(gè)低壓 MOSFET 是極其容易的，因此級(jí)聯(lián)共柵被普遍認(rèn)為是一個(gè)易于使用的概念。當(dāng)然，它也有一些缺點(diǎn)。例如，缺乏可擴(kuò)展性。一件事是制作 600 伏或 650 伏的級(jí)聯(lián)解決方案。但是如果你想做一個(gè) 100 伏的器件，采用這種概念，低壓 MOSFET 引入的妥協(xié)太大，你真的失去了 GaN 的優(yōu)勢(shì)。

在光譜的另一邊，我們可以談?wù)勗鰪?qiáng)模式或 E-Mode GaN：這是一個(gè)絕妙的解決方案，它非常優(yōu)雅，單芯片正常關(guān)閉。但是，當(dāng)然，許多用戶希望通過更換硅 MOSFET 而不做任何改變來簡(jiǎn)單地獲得 GaN 的性能優(yōu)勢(shì)。

不幸的是，與硅 MOSFET 相比，增強(qiáng)型 GaN 非常特殊。它具有極低的閾值電壓，根據(jù)柵極概念大約只有 1 伏，但它基本上介于 1 到 2 伏之間，并且柵極看不到高于 6 或 6.5 伏的電壓。因此，用戶要么使用 GaN 專用柵極驅(qū)動(dòng)器，要么添加一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路來鉗位柵極電壓以防止損壞柵極，或兩者兼而有之。這就是這個(gè)概念的問題所在。

在這里，我來到你問題的第二部分，關(guān)于 GaN 的 10 件事。在這篇文章中有一個(gè)觀點(diǎn)，我們提到大多數(shù) E-Mode GaN 解決方案現(xiàn)在需要為柵極提供負(fù)電壓以實(shí)現(xiàn)有效關(guān)斷。確實(shí)如此，因?yàn)殚撝惦妷悍浅５?，以至于我們希望避?PCB 感應(yīng)返回的任何風(fēng)險(xiǎn)。因此，市場(chǎng)上沒有多少柵極驅(qū)動(dòng)器具有這種負(fù)電壓能力。所以，你會(huì)看到這些概念有很好的地方，但也有一些缺點(diǎn)。

基本上，CGD 采用的技術(shù)將級(jí)聯(lián)共柵的易用性與 E-Mode GaN 的簡(jiǎn)單性相結(jié)合，從而避免了所有缺點(diǎn)，包括對(duì)負(fù)驅(qū)動(dòng)電壓的需求，簡(jiǎn)而言之。確實(shí)如此，因?yàn)殚撝惦妷悍浅５?，以至于我們希望避?PCB 感應(yīng)返回的任何風(fēng)險(xiǎn)。因此，市場(chǎng)上沒有多少柵極驅(qū)動(dòng)器具有這種負(fù)電壓能力。所以，你會(huì)看到這些概念有很好的地方，但也有一些缺點(diǎn)?；旧?，CGD 采用的技術(shù)將級(jí)聯(lián)共柵的易用性與 E-Mode GaN 的簡(jiǎn)單性相結(jié)合，從而避免了所有缺點(diǎn)，包括對(duì)負(fù)驅(qū)動(dòng)電壓的需求，簡(jiǎn)而言之。確實(shí)如此，因?yàn)殚撝惦妷悍浅５停灾劣谖覀兿Ｍ苊?PCB 感應(yīng)返回的任何風(fēng)險(xiǎn)。

因此，市場(chǎng)上沒有多少柵極驅(qū)動(dòng)器具有這種負(fù)電壓能力。所以，你會(huì)看到這些概念有很好的地方，但也有一些缺點(diǎn)?；旧希珻GD 采用的技術(shù)將級(jí)聯(lián)共柵的易用性與 E-Mode GaN 的簡(jiǎn)單性相結(jié)合，從而避免了所有缺點(diǎn)，包括對(duì)負(fù)驅(qū)動(dòng)電壓的需求。

Cascode 是一種雙芯片解決方案，通常在 GaN 上加上一個(gè)低壓 MOSFET，正如 Andrea 所說，整個(gè)器件通過驅(qū)動(dòng) MOSFET 柵極來工作。因此，驅(qū)動(dòng)低壓 MOSFET 非常容易，級(jí)聯(lián)共源共柵是一種易于使用的概念。與硅 MOSFET 相比，E 模式非常特殊：它具有極低的閾值電壓。