讲座主题：功率氮化镓器件特性，可靠性以及产业化应用进展
讲座人：田水林，教授，南京航空航天大学集成电路学院；杨鑫，博士生，香港大学；黄怡菲，博士后，香港大学；张宇昊，教授，香港大学
讲座摘要：
本报告将分为三部分：
1. 功率氮化镓器件特性 （时间分配 1小时）
介绍功率GaN器件的材料优势、基本结构和工作原理，重点分析其静态特性、开关特性、反向导通特性、动态导通电阻及温度特性。同时，对比不同器件结构的特点，并结合驱动、封装和寄生参数，说明GaN器件在高频、高效率和高功率密度应用中的优势与限制。
2. 功率氮化镓器件可靠性 （时间分配 1小时）
介绍功率GaN器件在栅极、缓冲层、表面及封装等区域的主要可靠性问题，重点分析阈值电压漂移、动态导通电阻退化、短路耐受和高场失效等现象。同时，将介绍常用可靠性测试方法，并结合硬开关、软开关、高dv/dt和高温等实际工况，分析器件失效机理及产业化应用中面临的可靠性挑战。
3. 功率氮化镓器件应用优势及各领域产业化进展 （时间分配 1小时15分钟）：
这部分将从系统应用和产业话的角度，详细介绍在数据中心（传统PSU架构和800VDC架构），汽车 （OBC和激光雷达），电机驱动（关节电机和家电应用）以及航空航天应用中功率氮化镓器件相比于Si器件和SiC器件的优劣势以及产业化进展和挑战。同时，也将分析目前市面上各个公司已量产的不同氮化镓器件的性能和优缺点对比。
4. Q&A （时间分配 15分钟）
作者简介：
田水林：本科毕业于浙江大学竺可桢学院，博士毕业于美国弗吉尼亚理工大学电力电子中心，国家级海外高层次青年人才，IEEE高级会员，电力电子顶级期刊IEEE Transactions on Power Electronics的副编辑，IEEE 电子封装南京分部副主席，第三代半导体产业技术创新战略联盟标准化委员会委员, 曾任职美国凌力尔特公司电源模块设计经理以及第三代半导体龙头企业英诺赛科公司产品部和应用部门高级总监。2026年4月起入职南京航空航天大学集成电路学院，研究方向为功率氮化镓器件和功率变换电路建模，测试，集成技术和产业化应用。
杨鑫：于2020年获重庆大学电气工程学士学位，于2023年获西安交通大学电气工程硕士学位。2023年至2025年间，在美国弗吉尼亚理工大学电力电子中心担任科研助理。目前于香港大学电机与电子工程系攻读博士学位。以第一作者/共同一作身份在《Nature》子刊、IEDM、T-PEL、T-IE、APEC、ECCE等权威期刊及会议上发表论文20余篇。相关成果曾被 《Nature Electronics》 评选为IEDM会议十一项研究亮点之一，并荣获 IEDM技术亮点奖、APEC会议最佳汇报论文奖（APEC Best Presentation Awards）以及 IEEE William M. Portnoy奖（ECCE会议最佳论文奖）。主要研究方向为宽禁带及超宽禁带功率半导体器件的可靠性、鲁棒性及其电力电子应用，涵盖极低温、光控电力电子等特殊工况。
黄怡菲：于2020年获西安邮电大学学士学位，2025年获中国科学院微电子研究所博士学位。现任职于香港大学电气与计算机工程系，从事博士后研究。本科和博士期间，先后4次斩获国家奖学金，入选国家集成电路奋进奖学金、CSC国家公派联合培养博士项目，累计获各级荣誉30余项。研究方向为宽禁带功率半导体器件的可靠性表征及失效物理机理。搭建全套功率器件自动化可靠性测试平台，深耕功率器件的栅极可靠性、动态导通电阻、动态输出损耗、开关安全工作区、并联器件可靠性等核心方向。以第一作者发表论文8篇，包含IEEE TPEL、IEEE TED、IEEE EDL等国际期刊和IRPS、ISPSD、ICNS等国际会议。
张宇昊现任香港大学电子电气工程系的正教授、香港大学先进半导体与集成电路中心副主任。在加入香港大学之前，他曾是美国弗吉尼亚理工大学的Shirish S. Sathaye副教授，领导美国最大电力电子学术研究中心——电力电子系统中心（Center for Power Electronics Systems）中的功率半导体研究。他于2017年和2013年分别获得麻省理工学院电气工程的博士和硕士学位，2011年获得北京大学的物理本科学位。他已发表超过200篇论文（通讯作者论文包括7篇《Nature》或《Science》子刊论文、21篇IEDM会议论文、以及20余篇T-PEL论文），并合著2章书籍，拥有8项美国专利。他是超过10篇亮点/特色/获奖论文的共同作者。其研究成果被引用超过13,000次，h指数为59，广泛报道于《Nature Electronics》、《Semiconductor Today》、《Compound Semiconductors》、《EE Times》等媒体，累计报道超过100次。 他曾获得麻省理工学院微系统技术实验室的博士论文奖、两次IEEE George Smith奖（IEEE Electron Device Letters年度最佳论文奖）、四次IEDM技术亮点奖、IEEE William M. Portnoy奖（ECCE会议最佳论文奖）、美国科学基金会青年基金奖（NSF CAREER Award）、弗吉尼亚理工大学的杰出助理教授奖和Faculty Fellow奖、美国海军研究办公室（ONR）青年研究员奖、化合物半导体青年科学家奖、何享健青年科学家奖。他的学生获得了IEEE电力电子学会的博士论文演讲奖以及多项APEC最佳报告奖。他现任IEEE电子器件协会功率器件和电路专业委员会主席、IEEE Electron Device Letters的副主编、IEEE Transactions on Power Electronics的副编辑以及IEEE Transactions on Electron Devices的客座编辑，以及多个会议（如IEDM、IRPS、EDTM、APEC、ECCE、WiPDA）的技术程序委员会委员。
