隨著行業(yè)技術革新和新材料性能發(fā)展,功率半導體器件結構朝復雜化演進,功率半導體的襯底材料朝大尺寸和新材料方向發(fā)展。以SiC(碳化硅)、GaN(氮化鎵)為代表的第三代寬禁帶半導體材料迅速崛起,它們通常具有高擊穿電場、高熱導率、高遷移率、高飽和電子速度、高電子密度、高溫穩(wěn)定性以及可承受大功率等特點,使其在光電器件、電力電子、射頻微波器件、激光器和探測器件等方面展現(xiàn)出巨大的潛力。
不同材料、不同技術的功率器件的性能差異很大。市面上傳統(tǒng)的測量技術或者儀器儀表一般可以覆蓋器件特性的測試需求。但是寬禁帶半導體器件SiC(碳化硅)或GaN(氮化鎵)的技術卻極大擴展了高壓、高速的分布區(qū)間,如何精確表征功率器件高流/高壓下的I-V曲線或其它靜態(tài)特性,這就對器件的測試工具提出更為嚴苛的挑戰(zhàn)。
靜態(tài)參數(shù)主要是指本身固有的,與其工作條件無關的相關參數(shù)。靜態(tài)參數(shù)測試又叫穩(wěn)態(tài)或者DC(直流)狀態(tài)測試,施加激勵(電壓/電流)到穩(wěn)定狀態(tài)后再進行的測試。主要包括:柵極開啟電壓、柵極擊穿電壓、源極漏級間耐壓、源極漏級間漏電流、寄生電容(輸入電容、轉移電容、輸出電容),以及以上參數(shù)的相關特性曲線的測試。
圍繞第三代寬禁帶半導體靜態(tài)參數(shù)測試中的常見問題,如掃描模式對SiC MOSFET 閾值電壓漂移的影響、溫度及脈寬對SiC MOSFET 導通電阻的影響、等效電阻及等效電感對SiC MOSFET導通壓降測試的影響、線路等效電容對SiC MOSFET測試的影響等多個維度,針對測試中存在的測不準、測不全、可靠性以及效率低的問題,普賽斯儀表提供一種基于國產化高精度數(shù)字源表(SMU)的測試方案,具有更優(yōu)的測試能力、更準確的測量結果、更高的可靠性與更全面的測試能力。
普賽斯高電壓半導體器件功率分析儀,主要包括測試主機、測試線、測試夾具、電腦、上位機軟件,以及相關通訊、測試配件等構成。整套系統(tǒng)采用普賽斯自主開發(fā)的測試主機,內置多種規(guī)格電壓、電流、電容測量單元模塊。結合專用上位機測試軟件,可根據(jù)測試項目需要,設置不同的電壓、電流等參數(shù),以滿足不同測試需求。測試數(shù)據(jù)可保存與導出,并可生成I-V以及C-V特性曲線。此外,測試主機可與探針臺搭配使用,實現(xiàn)晶圓級芯片測試;也可與高低溫箱、溫控模塊等搭配使用,滿足高低溫測試需求。
測試主機內部采用的電壓、電流測量單元,均采用多量程設計,測試精度為0.1%。其中,柵極-發(fā)射極,最大支持30V@10A脈沖電流輸出與測試,可測試低至皮安級漏電流;集電極-發(fā)射極,最大支持6000A高速脈沖電流,典型上升時間為15μs,且具備電壓高速同步采樣功能;最高支持8000V電壓輸出,且自帶漏電流測量功能。電容特性測試,包括輸入電容,輸出電容,以及反向傳輸電容測試,頻率最高支持1MHz。
系統(tǒng)特點
高電壓:支持高達8KV高電壓測試(Z大擴展至10kV);
大電流:支持高達6KA大電流測試(多模塊并聯(lián));
高精度:支持uΩ級導通電阻、納安級漏電流測試;
豐富模板:內置豐富的測試模板,方便用戶快速配置測試參數(shù);
配置導出:支持一鍵導出參數(shù)配置及一鍵啟動測試功能;
數(shù)據(jù)預覽及導出:支持圖形界面以及表格展示測試結果,亦可一鍵導出;
模塊化設計:內部采用模塊化結構設計,可自由配置,方便維護;
可拓展:支持拓展溫控功能,方便監(jiān)控系統(tǒng)運行溫度;
可定制開發(fā):可根據(jù)用戶測試場景定制化開發(fā);
測試項目
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