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      動態(tài)柵極電壓穩(wěn)定性測試需要考慮哪些關(guān)鍵點
      來源:金凱博自動化 發(fā)布時間:2024-05-09 類別:技術(shù)資訊
      信息摘要:

      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)或負載變化時的可靠性。


      2. **測試條件**:設(shè)定適當?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?shù)谋Wo措施,防止器件因電壓突變而損壞。


      7. **測試標準**:遵循相關(guān)的國際標準和行業(yè)規(guī)范,如AEC Q101、AQG 324等,進行標準化測試。


      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)期性能進行對比,評估器件是否滿足設(shè)計要求。


      14. **持續(xù)改進**: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;支持擴展外接標準儀表等眾多優(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(負柵極電壓測量50%DUT)


           第三代功率半導(dǎo)體動態(tài)可靠性測試系統(tǒng)


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