一种GaN功率器件的有源栅极驱动电路制造技术

本发明专利技术公开了一种新一代GaN功率器件的有源栅极驱动电路，该电路在栅极驱动回路中引入一个悬浮式脉冲电路，将传统的电压式驱动转变成电流式驱动，从而消除栅极路径中寄生电感的影响。同时，采用两段式栅极驱动电压，在提高栅压的同时保证器件的工作可靠性。另外，提升器件在关断时的电压，降低器件反向导通压降。最终，这种新型栅极驱动方案能够将GaN功率器件的工作频率提升至1MHz以上，并提高器件的高频工作效率超10％。工作效率超10％。工作效率超10％。

【技术实现步骤摘要】
一种GaN功率器件的有源栅极驱动电路


[0001]本专利技术涉及一种GaN功率器件的有源栅极驱动电路。

技术介绍

[0002]GaN(氮化镓)作为新一代半导体的典型代表，具有禁带宽度宽、电子漂移速度高、击穿场强高、化学性质稳定等优点，是制备高频、大功率电子器件的理想材料。采用GaN/AlGaN异质结制备的HEMT(高电子迁移率晶体管)器件由于强极化、大导带差在GaN/AlGaN异质结处AlGaN侧形成势垒，在GaN侧形成势阱，并在势阱中产生天然的面密度达1.0x1013/cm2的2DEG(二维电子气)，因而GaN HEMT器件的导通电阻低、结电容小，其工作频率可达Si(硅)基MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)器件的近百倍，其高频优势非常突出，是Si基MOSFET器件在高频电子线路应用中的理想替代者。
[0003]然而，GaN功率器件的发展还受到诸多方面的限制。其中，缺乏可靠和高速的GaN栅极驱动是其目前无法完全发挥其性能优势的主要原因之一。GaN HEMT在驱动电路的设计上可以参考Si MOSFET，但由于各自的材料和开关特性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于GaN功率器件有源栅极驱动的悬浮式脉冲电路，其特征在于：所述悬浮式脉冲电路的结构包括PWM脉冲信号源U1、PWM脉冲信号源U2、开关管Q2、电感器L1、二极管D1和电容器C3，所述PWM脉冲信号源U1用于向电感器L1提供充放电，L1从而产生驱动器件Q1的驱动信号；PWM脉冲信号源U2用于控制Q2开闭，从而实现L1充放电时电路路径的选择，电感器L1一端连接Q2的漏极，另一端连接PWM脉冲调制电路U1，二极管D1及电容器C3与电感器L1并联，二极管D1的正极连接Q2的漏极。2.根据权利要求1所述的用于GaN功率器件有源栅极驱动的悬浮式脉冲电路，其特征在于开关管Q2为GaN HEMT器件。3.一种GaN功率器件的有源栅极驱动电路，为GaN功率器件提供驱动信号，使其能正常开通、关断，其特征在于包括权利要求1所述的悬浮式脉冲电路。4.根据权利要求3所述的GaN功率器件的有源栅极驱动电路，其特征在于：还包括所要驱动的GaN功率器件Q1、电感器L2、电感器L3、电容器C1、电容器C2、稳压二极管ZD1，所述电感器L3一端接地，另一端与Q1的源极连接，所述电感器L2一端连接Q1的栅极，另一端与电容器C2串联，电容器C2另一端接地，电容器C1一端连接Q1的栅极...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈敦军，曹翔，雷建明，彭扬虎，韩畅，王蕊，郭慧，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：