GaN HEMT憑借高臨界擊穿場(chǎng)強(qiáng)、高電子遷移率等優(yōu)勢(shì)，在650 V以下的低壓消費(fèi)類快充市場(chǎng)已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。然而，在電動(dòng)汽車、光伏逆變等中高壓應(yīng)用場(chǎng)景中，器件柵漏區(qū)嚴(yán)重的電場(chǎng)集中導(dǎo)致器件提前擊穿的問(wèn)題成為了制約其發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)難題。場(chǎng)板或終端技術(shù)雖可緩解這一問(wèn)題，但會(huì)增加工藝復(fù)雜度和制造成本。PSJ技術(shù)通過(guò)電荷補(bǔ)償效應(yīng)，可實(shí)現(xiàn)柵漏區(qū)均勻電場(chǎng)分布，緩解電場(chǎng)集中問(wèn)題，為提升GaN HEMTs的擊穿電壓提供了新思路。但此前報(bào)道的GaNPSJ-HEMTs多為耗盡型(D-mode)，其常開特性不僅增加了電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜性與成本，還對(duì)系統(tǒng)長(zhǎng)期可靠性提出了嚴(yán)苛要求。
 

　　針對(duì)這一產(chǎn)業(yè)界技術(shù)難題，劉超教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合遠(yuǎn)山半導(dǎo)體基于p-GaN柵極設(shè)計(jì)，利用遠(yuǎn)山獨(dú)有的GaN PSJ高耐壓氮化鎵技術(shù)實(shí)現(xiàn)器件柵漏區(qū)極化電荷平衡，成功制備出E-mode GaN PSJ-HEMTs，在保證器件常關(guān)特性的前提下，實(shí)現(xiàn)了超過(guò)1800 V的擊穿電壓和超過(guò)20 A的電流輸出特性。器件的比導(dǎo)通電阻低至4.6 mΩ·cm2，巴利加優(yōu)值(BFOM)超過(guò)785 MW/cm2，在安培級(jí)電流輸出能力的E-mode GaN HEMTs中處于領(lǐng)先水平，體現(xiàn)出E-mode PSJ-HEMT在中高壓應(yīng)用的巨大潛力。
 

　　該E-modePSJ-HEMTs方案規(guī)避了耗盡型器件需要負(fù)壓關(guān)斷的電路設(shè)計(jì)約束，在簡(jiǎn)化系統(tǒng)復(fù)雜度、提升可靠性的同時(shí)，充分發(fā)揮了GaN材料體系在高壓、高功率方面的本征優(yōu)勢(shì)。此次實(shí)現(xiàn)的1800 V/20 A E-modeGaN PSJ-HEMTs為大功率GaN器件的開發(fā)提供了關(guān)鍵技術(shù)與可行路徑。
 

　　引用：山東大學(xué)聯(lián)合遠(yuǎn)山半導(dǎo)體成功研制1800V高壓E-mode GaN HEMT器件-山東大學(xué)【引用時(shí)間：2026年7月17日】