Zastosowanie tranzystorów HEMT z azotku galu w impulsowych przekształtnikach mocy

Praca zawiera przegląd problematyki zastosowań tranzystorów HEMT (high electron mobility transistors) w wysokosprawnych układach przekształtników mocy. Wymieniono najważniejsze wymagania stawiane elementom półprzewodnikowym we współczesnych przekształtnikach energoelektronicznych. Przedstawiono główne cechy heterostruktur GaN-GaAlN i tranzystorów opartych na takich strukturach. Przedyskutowano różne rozwiązania konstrukcyjno-technologiczne struktur HEMT o cechach tranzystora normalnie wyłączonego (pracującego ze wzbogaceniem). Pokazano przykładowe parametry tranzystorów HEMT pracujących dla energoelektroniki. Omówiono także wybrane rozwiązania impulsowych przekształtników BUCK i BOOST oparte na tranzystorach HEMT i ich główne właściwości.

The applications of gallium nitride (GaN) high electron mobility transistors (HEMT) in modern power converters are reviewed. Basic demands for semiconductor devices used in switch-mode high efficiency power converters are summarized. Specific features of GaN-GaAlN heterostructure and HEMT’s are briefly described. Different solutions of enhancement-mode HEMT applicable in power converters of resulting parameters of HEMT-based enhancement-mode transistors are given. The exemplary power converters based on GaN HEMT’s, including BUCK and BOOST circuits are presented and their features discussed.