文 献 综 述
- 引言
固体中价电子所在能带与自由电子所在能带之间的间隙称为禁带。因此禁带的宽度
实际上反映了被束缚的价电子要成为自由电子所必须额外获得的能量[1，5]。宽禁带半导体材料是指禁带宽度在3.0 eV及以上的半导体材料，即第三代半导体材料碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等。
迄今为止，用作功率器件的半导体材料进行了三次阶段性的发展，第一代以硅（Si）为代表，第二代以砷化镓和磷化铟为代表，第三代以碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）为代表。其中以砷化镓为代表的半导体材料相对于Si材料禁带宽度相差不大，因此优势并不明显，无法取代第一代半导体材料。而对于第三代宽禁带半导体材料而言，其具有
禁带更宽、电子饱和迁移更快等突出优点。应用宽禁带半导体材料制作的电力电子器件
具有耐压能力高、导通电阻小、开关速度快、开关频率高等优点[2]，可以在更加严峻的环境下工作，具有显著优势。目前，“推进碳化硅、氮化镓等下一代功率半导体器件的研发和产业化”已被列入《中国制造 2025》的发展重点。随着功率器件开关频率的提高，高频化的驱动系统的优势非常明显，可以显著减小系统的体积、重量和成本，降低损耗并提高功率密度，这必将带来新的产业机遇。因此，功率转换系统采用宽禁带功率器件是时代发展的必然趋势。
虽然SiC 功率器件与GaN 功率器件同为宽禁带功率器件，但GaN 功率器件的开关速度更快、开关频率更高。相应的，对驱动设计、控制能力考核控制策略的要求也更高。此外，GaN 功率器件以Si为衬底，具有良好的生产基础，市场效益较高[3，4]。因此，为 GaN 功率器件设计驱动电路更加具有代表性，有助于推广宽禁带功率器件(SiC、GaN 等)在功率转换系统中的应用，具有重要战略意义。
目前市场上已有研究报道的GaN功率开关主要有五种，分别是常通型GaN HEMT、增强型GaN HEMT、GaN GIT、级联型GaN HEMT以及GaN MOSFET。本课题拟打算为增强型GaN HEMT设计驱动电路。
近年来，随着宽禁带半导体功率器件的不断发展，越来越多的学者关注到这一领域。目前已有文献的研究内容主要关注点在驱动电路常见问题的解决方案和驱动电路的具体设计。
2 驱动电路常见问题的解决方案
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