鲍 婕，周德金，陈珍海，宁仁霞，吴伟东，黄 伟

（1.黄山学院智能微系统安徽省工程技术研究中心，安徽黄山 245041；2.多伦多大学电气与计算机工程学院，加拿大多伦多 M5S3G4；3.复旦大学微电子学院，上海 200443；4.清华大学无锡应用技术研究院，江苏无锡 214072)

1 引言

氮化镓（GaN）功率半导体器件由于自身宽禁带半导体材料的特性优势，很多性能超越传统硅基功率器件，在高频、高效转换器中具有很强的应用优势[1-3]。基于其独特的异质结构和二维电子气开发出的高电子迁移率晶体管（HEMT），以更小的芯片尺寸来实现需要的电流容量，具有高击穿强度、低导通电阻和更快的开关速度[4]，非常适合中低压和中小功率系统，如旅行适配器、无线充电器、交直流转换器、智能家电等，目前在600～650 V 击穿电压等级的高频转换器中最具吸引力[5]。随着硅上GaN 技术的快速发展，具有潜在价格优势的GaN HEMT 器件，势必会在光伏逆变器、能量储存系统、电动车辆等工业领域中得到广泛应用。

为了充分发挥宽禁带半导体特性优势，除器件内部结构设计及加工工艺以外，GaN HEMT 器件的封装已经成为重要的限制因素。击穿电压较高的功率器件需要在封装中配备额外的电绝缘结构，会引发更高的传导损耗，这就意味着封装结构更加复杂，同时在热管理和高速转换二者之间要寻求平衡，才能实现封装对于GaN 裸芯片电学及热学性能的影响最小，使其能够与硅技术形成竞争。本文对耗尽型、增强型GaN HEMT、GaN 智能功率模块的典型封装结构以及寄生电感、热管理等封装关键技术问题的研究现状进行了综述，并对二维材料石墨烯在GaN HEMT 器件热管理中的应用研究现状进行了分析和讨论。……