第三代半導(dǎo)體,如碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)器件,因其出色的電子遷移率和熱導(dǎo)率,在高功率和高頻率應(yīng)用中顯示出巨大潛力。動態(tài)柵極電壓穩(wěn)定性測試是評估這些半導(dǎo)體器件在快速變化的柵極電壓條件下性能穩(wěn)定性的重...
第三代半導(dǎo)體,如碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)器件,因其出色的電子遷移率和熱導(dǎo)率,在高功率和高頻率應(yīng)用中顯示出巨大潛力。動態(tài)柵極電壓穩(wěn)定性測試是評估這些半導(dǎo)體器件在快速變化的柵極電壓條件下性能穩(wěn)定性的重要測試之一。以下是進(jìn)行動態(tài)柵極電壓穩(wěn)定性測試時需要考慮的關(guān)鍵點:
1. **測試目的**:評估第三代半導(dǎo)體器件在動態(tài)工作條件下的柵極電壓穩(wěn)定性,確保器件在快速開關(guān)或負(fù)載變化時的可靠性。
2. **測試條件**:設(shè)定適當(dāng)?shù)臇艠O電壓變化范圍和變化速率,模擬器件在實際應(yīng)用中的開關(guān)瞬態(tài)行為。
3. **測試設(shè)備**:使用高速示波器和半導(dǎo)體參數(shù)分析儀等設(shè)備,以捕捉器件在動態(tài)柵極電壓下的響應(yīng)。
4. **測試方法**:采用雙脈沖測試(DPT)系統(tǒng),如是德科技的PD1550A,進(jìn)行動態(tài)參數(shù)測試,評估器件的開關(guān)特性和柵極電壓穩(wěn)定性。
5. **數(shù)據(jù)分析**:分析測試得到的數(shù)據(jù),如柵極電流、漏電流、閾值電壓等,評估器件在動態(tài)條件下的性能變化。
6. **安全措施**:在測試過程中,確保采取適當(dāng)?shù)谋Wo(hù)措施,防止器件因電壓突變而損壞。
7. **測試標(biāo)準(zhǔn)**:遵循相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范,如AEC Q101、AQG 324等,進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化測試。
8. **技術(shù)挑戰(zhàn)**:針對第三代半導(dǎo)體的特殊性,如更快的開關(guān)速度和更高的工作頻率,測試設(shè)備和技術(shù)需要能夠適應(yīng)這些要求。
9. **柵極電壓穩(wěn)定性**:特別關(guān)注柵極電壓在快速變化時器件的性能穩(wěn)定性,包括柵極延遲、上升時間和下降時間。
10. **長期穩(wěn)定性**:通過長時間的動態(tài)柵極電壓測試,評估器件的長期穩(wěn)定性和老化特性。
11. **失效模式分析**:識別和分析可能導(dǎo)致器件失效的機(jī)制,如熱失控、電流崩塌或柵極氧化層退化。
12. **測試環(huán)境**:確保測試在受控環(huán)境中進(jìn)行,以減少環(huán)境因素對測試結(jié)果的影響。
13. **結(jié)果對比**:將測試結(jié)果與器件規(guī)格和預(yù)期性能進(jìn)行對比,評估器件是否滿足設(shè)計要求。
14. **持續(xù)改進(jìn)**:根據(jù)測試結(jié)果,反饋到器件設(shè)計和制造過程中,以不斷優(yōu)化產(chǎn)品性能。
15. **特殊檢測需求**:針對第三代半導(dǎo)體的特殊檢測需求,如電流崩塌、動態(tài)參數(shù)和柵氧缺陷的參數(shù)分離等,開發(fā)和使用專門的測試技術(shù)和設(shè)備。
通過這些測試,可以全面評估第三代半導(dǎo)體器件在動態(tài)柵極電壓下的穩(wěn)定性,為器件的設(shè)計優(yōu)化和應(yīng)用提供重要依據(jù)。
金凱博第三代功率半導(dǎo)體動態(tài)可靠性測試系統(tǒng)具有80個測試通道、每個通道獨立控制;實時保存測試結(jié)果,生成測試報告;具有防燙、過流、過壓保護(hù);支持?jǐn)U展外接標(biāo)準(zhǔn)儀表等眾多優(yōu)勢性能。并具有高溫高壓高頻高精度脈沖源:dv/dt>50v/ns、頻率50KHz;高精度測試:電流分辨率10pA,電壓分辨率100nV;多參數(shù)測量:Vsd電壓、Vgsth電壓、Rds電阻、lgss漏電流、ldss漏電流、溫度,功能完備并有可擴(kuò)展性。
老化測試:
一、DRB動態(tài)反偏
1.試驗時長time: ≥1000h
2.試驗溫度temp: 25℃
3.漏源電壓VDS: ≥0.8Vdsmax
dVDS/dt 取 50V/ns,f≥25kHz;
4.柵源電壓VGS:0V or VGSmin
二、DGB動態(tài)柵極反偏
1.試驗時長time:為10^11次循環(huán)
2.試驗溫度temp:25℃
3.漏源電壓VDS:0V
4.柵極電壓VGS:VGS=VGSmax至VGS min,dVGS/dt 取 1V/ns,f≥50kHz
三、HTRB高溫反偏
1.試驗時長time:≥1000h
2.試驗溫度temp:最高結(jié)溫
3.漏源電壓VDS:≥0.8Vdsmax
4.柵源電壓VGS:0V or VGSmin
四、HTGB高溫柵極反偏
1.試驗時長:≥1000h
2.試驗溫度:最高結(jié)溫
3.VDS漏源電壓:0V
4.柵極電壓:VGS=VGSmax(正柵極電壓測量50%DUT)
VGS=VGSmin(負(fù)柵極電壓測量50%DUT)
2024-10-31
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