●譯者序
前言
致謝
作者簡介
譯者簡介
章 GaN技術概述
11.1硅功率MOSFET （1976～2010）1
1.2GaN基功率器件2
1.3GaN材料特性2
1.3.1禁帶寬度（Eg）3
1.3.2臨界擊穿電場 （Ecrit）3
1.3.3導通電阻 （RDS(on)）4
1.3.4二維電子氣（2DEG）4
1.4GaN晶體管的基本結構6
1.4.1凹槽柵增強型結構 7
1.4.2注入柵增強型結構7
1.4.3p型GaN柵增強型結構8
1.4.4共源共柵混合增強型結構 8
1.4.5GaN HEMT晶體管反向導通9
1.5GaN晶體管的制備10
1.5.1襯底材料的選擇10
1.5.2異質外延技術10
1.5.3晶圓處理12
1.5.4器件與外部的電氣連接13
1.6本章小結15
參考文獻16
第2章 GaN晶體管電氣特性18
2.1引言18
2.2關鍵器件參數18
2.2.1擊穿電壓（BVDSS）和洩漏電流（IDSS）18
2.2.2導通電阻（RDS(on)）22
2.2.3閾值電壓(VGS(th)或Vth)25
2.3電容和電荷27
2.4反向傳導28
2.5熱阻31
2.6瞬態熱阻33
2.7本章小結34
參考文獻34
第3章 驅動GaN晶體管36
3.1引言36
3.2柵極驅動電壓38
3.3自舉和浮動電源40
3.4dv/dt抗性41
3.5di/dt抗擾性43
3.6接地反彈45
3.7共模電流46
3.8柵極驅動器邊沿速率47
3.9驅動共源共柵GaN器件47
3.10本章小結49
參考文獻49
第4章 GaN晶體管電路布局51
4.1引言51
4.2減小寄生電感51
4.3常規功率環路設計54
4.4優化功率環路55
4.5並聯GaN晶體管56
4.5.1單個開關中應用的並聯GaN晶體管56
4.5.2半橋應用的並聯GaN晶體管60
4.6本章小結63
參考文獻63
第5章 GaN晶體管的建模和測量64
5.1引言64
5.2電氣建模64
5.2.1基礎建模64
5.2.2基礎建模的局限66
5.2.3電路建模的局限68
5.3熱建模69
5.3.1提高熱性能70
5.3.2多芯片裸片建模72
5.3.3復雜繫統建模74
5.4GaN晶體管性能測量75
5.4.1電壓測量要求76
5.4.2電流測量要求78
5.5本章小結79
參考文獻79
第6章 硬開關拓撲81
6.1引言81
6.2硬開關損耗分析82
6.2.1開關損耗83
6.2.2輸出電容（COSS）損耗87
6.2.3柵極電荷（QG）損耗87
6.2.4反向導通損耗（PSD）88
6.2.5反向恢復（QRR）損耗90
6.2.6硬開關總損耗90
6.2.7硬開關的品質因數90
6.3影響硬開關損耗的外部因素91
6.3.1共源電感的影響92
6.3.2高頻功率環路電感對器件損耗的影響93
6.4減少GaN晶體管的體二極管傳導損耗96
6.5頻率對磁性的影響99
6.5.1變壓器99
6.5.2電感100
6.6降壓變換器實例100
6.6.1輸出電容損耗102
6.6.2柵極功耗（PG）103
6.6.3體二極管導通損耗（PSD）105
6.6.4開關損耗（Psw）108
6.6.5總動態損耗（PDynamic）109
6.6.6導通損耗（PConduction）109
6.6.7器件總硬開關損耗（PHS）110
6.6.8電感損耗（PL）110
6.6.9降壓變換器預估總損耗（PTotal）111
6.6.10考慮共源電感的降壓變換器損耗分析111
6.6.11降壓變換器的實驗結果113
6.7本章小結114
參考文獻114
第7章 諧振和軟開關變換器116
7.1引言116
7.2諧振與軟開關技術116
7.2.1零電壓和零電流開關116
7.2.2諧振DC-DC變換器117
7.2.3諧振網絡組合117
7.2.4諧振網絡工作原理118
7.2.5諧件120
7.2.6軟開關DC-DC變換器121
7.3用於諧振和軟開關應用的關鍵器件參數121
7.3.1輸出電荷（QOSS）121
7.3.2通過制造商數據表確定輸出電荷122
7.3.3比較GaN晶體管和硅MOSFET的輸出電荷123
7.3.4柵極電荷（QG）123
7.3.5諧振和軟開關應用中柵極電荷的確定124
7.3.6GaN晶體管和硅MOSFET的柵極電荷的比較125
7.3.7GaN晶體管和硅MOSFET的性能指標的比較125
7.4高頻諧振總線轉換器實例127
7.4.1共振GaN和硅總線轉換器設計129
7.4.2GaN和硅器件的比較130
7.4.3零電壓開關轉換131
7.4.4效率和功耗比較132
7.5本章小結134
參考文獻135
第8章 射頻性能136
8.1引言136
8.2射頻晶體管和開關晶體管的區別137
8.3射頻基礎知識139
8.4射頻晶體管指標140
8.4.1確定射頻FET的高頻特性142
8.4.2散熱考慮的脈衝測試142
8.4.3s參數分析144
8.5使用小信號s參數的放大器設計147
8.5.1條件穩定的雙側晶體管放大器設計147
8.6放大器設計實例148
8.6.1匹配和偏置器網絡設計151
8.6.2實驗驗證153
8.7本章小結155
參考文獻156
第9章 GaN晶體管的空間應用157
9.1引言157
9.2失效機理157
9.3輻射標準和容差158
9.4伽馬輻射和容差158
9.5單粒子效應（SEE）測試159
9.6GaN晶體管與Rad-Hard硅MOSFET的性能比較160
9.7本章小結162
參考文獻162
0章 應用實例163
10.1引言163
10.2非隔離式DC-DC變換器163
10.2.112VIN-1.2VOUT降壓變換器164
10.2.2 28VIN-3.3VOUT點負載模塊168
10.2.3應用於大電流場合並聯GaN晶體管的48VIN-12VOUT降壓變換器169
10.3隔離式DC-DC變換器174
10.3.1硬開關中間總線轉換器175
10.3.2 400 V LLC諧振變換器184
10.4D類音頻185
10.4.1總諧波失真185
10.4.2阻尼繫數185
10.4.3D類音頻放大器實例187
10.5包絡跟蹤189
10.5.1高頻GaN晶體管190
10.5.2包絡跟蹤實驗結果191
10.5.3柵極驅動器的局限性192
10.6高共振無線能量傳輸194
10.6.1無線能量傳輸的設計要素196
……