Силовой модуль на основе GaN транзисторов для высоковольтных схем преобразования мощности

Изготовление интегральной схемы силового модуля для высоковольтных схем преобразования мощности реализовано по интегральной нитрид-галлиевой технологии с минимальным требуемым разрешением 0,18 мкм. Интегральная схема силового модуля включает в себя два транзисторных ключа и два блокирующих диода соединённых таким образом, что образуют двухтранзисторный прямоходовый преобразователь. Элементы интегральной схемы сформированы на гетероструктуре p GaN/AlGaN/GaN. Затвор транзисторов расположен над слоями p GaN/AlGaN с целью формирования транзистора нормально-закрытого типа. Анод диодов расположен над слоями p GaN/GaN. Неравномерность в расположении слоев получена путем травления углубления в гетероструктуре AlGaN/GaN перед доращиванием слоя p GaN. Интегральная схема включает в себя четыре уровня металлизации, связанных между собой переходными микроотверстиями, что облегчает планаризацию слоёв при производстве. На поверхности гетероструктуры истоки транзисторных ключей окружены затворами для обеспечения полного запирания. Интегральная схема силового модуля реализована на площади не более чем 10 × 5 мм за счёт эффективного расположения элементов. Негативные эффекты, возникающие из-за высоких электрических полей на краях затвора, подавлены экранирующими электродами, соединёнными с истоком в каждом из транзисторных ключей.