11月17日上午,由北京大学集成电路学院、集成电路学院高精尖创新中心、北京大学国家集成电路产教融合创新平台、集成电路科学与未来技术北京实验室、后摩尔时代微纳电子学科创新引智基地及北京大学校友会半导体分会联合主办的“未名·芯”论坛系列讲座第六十九期在微纳电子大厦103报告厅成功举办。本期邀请到加拿大多伦多大学教授、多伦多纳米制造中心主任吴伟东(Ng, Wai Tung)带来题为“Smart gate drivers for GaN and SiC power devices”的精彩讲座。讲座由北京大学集成电路学院魏进研究员主持。
随着GaN和SiC等宽禁带功率器件在现代电力电子领域的应用日益广泛,如何优化栅极驱动电路的设计,成为释放器件潜能、提升系统性能的关键。吴伟东教授团队长期深耕该领域,正积极推动数字可重构栅极驱动电路的研究,以改善GaN和SiC功率晶体管的开关特性。

讲座中,吴伟东教授系统介绍了功率器件栅极驱动电路的基本设计,深入剖析了当前技术研发中面临的瓶颈与挑战。针对GaN与SiC功率晶体管对栅极驱动电路提出的严苛要求,他重点分享了智能集成栅极驱动电路的最新研究成果。吴伟东教授详细讲解了具备创新集成特性的智能栅极驱动技术,其中动态栅极驱动、死区时间校正等核心技术可有效降低电磁干扰(EMI)与开关损耗。他还阐述了实现皮秒级时间精度的技术方案,以自动确定快速开关过程中宽禁带功率器件所需的动态栅极驱动参数。最后,针对功率转换电路中热分布不均衡的难题,他提出了多电平有源栅极驱动技术方案,为相关领域研究提供了新思路。
在最后的交流环节,师生们踊跃提问。大家围绕数字栅极驱动电路的技术设计、GaN单片集成电路技术的发展前景以及低压GaN功率器件的未来发展等问题与吴伟东教授展开了深入的讨论。吴伟东教授耐心解答了大家的问题,并分享了自己的独到见解,其精彩的分享让在场师生获益匪浅。

个人简介
Wai Tung Ng received his B.A.Sc., M.A.Sc., and Ph.D. degrees in Electrical Engineering from the University of Toronto, in 1983, 1985 and 1990, respectively. Prof. Ng is with the Edward S. Rogers Sr. Dept. of Electrical and Computer Engineering, University of Toronto. He is also the director of the Toronto Nanofabrication Center (TNFC). Prof. Ng is an active researcher in the areas of power semiconductor devices and smart power integrated circuits. His research group has demonstrated many world-first innovative designs, including a digitally reconfigurable DC-DC power converter with resizable output stage [ISPSD 2006], a superjunction power FinFET [IEDM 2010], and a series of smart gate driver integrated circuits with EMI suppression, dead-time correction, current sensing and aging detection capabilities for IGBTs and WBG power transistors [ISPSD 2017-2025]. Currently, Prof. Ng’s group is actively promoting the co-design of smart gate driver ICs and advanced packaging techniques for the implementation of liquid-cooled intelligent power modules (IPMs).