Statischer Parametertest des Halbleiter-Leistungsbauelements der dritten Generation

Als neue Generation von Halbleitermaterialien bieten Siliziumkarbid (SiC) und Galliumnitrid (GaN) beispiellose Vorteile gegenüber herkömmlichen Si-Materialien.

Ihre Bandlückenbreite beträgt etwa das Dreifache der von Si und die Durchbruchsfeldstärke beträgt etwa das Zehnfache der von Si. Hohe Leistung, hohe Trägermobilität, schnelle Sättigungselektronengeschwindigkeit, hohe Temperatur- und Hochdruckbeständigkeit, hohe Energieeffizienz, geringer Verlust und andere hervorragende Eigenschaften erfüllen Hochspannungs- und Hochfrequenzszenarien.

Von neuen Energiefahrzeugen bis zur Photovoltaik-Energiespeicherung, vom Schienenverkehr bis zur mobilen Stromversorgung, von Rechenzentren bis hin zu Kommunikationsbasisstationen spielen Stromversorgungsgeräte auf Basis von Halbleitermaterialien mit großer Bandlücke der dritten Generation eine Schlüsselrolle. Leistungshalbleiterbauelemente sind ein wichtiger Teil der Entwicklung der Leistungselektroniktechnologie. Sie sind die Kerngeräte für leistungselektronische Geräte zur Energieumwandlung und Energieverwaltung. Insbesondere im aktuellen Umfeld des technologischen Wettbewerbs sowie der Energieeinsparung und des Umweltschutzes ist der Halbleiter der dritten Generation zum Mittelpunkt des Spiels zwischen den Weltmächten geworden.

Darüber hinaus fördert die Forschung an Halbleitermaterialien mit großer Bandlücke der dritten Generation auch die kontinuierliche Entwicklung der LED-Beleuchtungsindustrie. Von Mini-LED bis hin zu Micro-LED beeinflusst es weiterhin die Halbleiterbeleuchtungsindustrie und spielt eine wichtige Rolle in den Bereichen Hochleistungslaser und UV-Sterilisation/-Detektion. wichtige Rolle.

Wie lässt sich das Layout von SiC und GaN beschleunigen und den statischen Parametertest von Leistungsgeräten durchbrechen?

Derzeit präsentiert der Markt für Leistungshalbleitergeräte Entwicklungstrends und -richtungen wie Integration und Modularisierung, hohe Leistung und hohe Zuverlässigkeit, Mehrebenentechnologie, neue Gerätestrukturen und -prozesse, Intelligenz und Rekonfigurierbarkeit. Als Gerät mit hoher Leistungsdichte, das in rauen Umgebungen eingesetzt wird, stellen Leistungshalbleitergeräte unter allen Halbleitergeräten die höchsten Anforderungen an die Gerätezuverlässigkeit. Daher werden präzise Leistungstestanforderungen für Geräte, Zuverlässigkeitstestbedingungen im Einklang mit Nutzungsszenarien und genaue Fehleranalysemethoden die Leistung und Zuverlässigkeit von Leistungshalbleitergeräten effektiv verbessern.

Die Leistung von Leistungsgeräten aus unterschiedlichen Materialien und Technologien variiert stark. Herkömmliche Messtechniken oder -instrumente auf dem Markt können im Allgemeinen die Testanforderungen für Geräteeigenschaften abdecken. Allerdings hat die Technologie von Siliziumkarbid (SiC) oder Galliumnitrid (GaN) für Halbleiterbauelemente mit großer Bandlücke den Verteilungsbereich von Hochspannung und Hochgeschwindigkeit erheblich erweitert. Wie man die I-V-Kurve oder andere statische Eigenschaften von Leistungsgeräten unter hohem Strom/hoher Spannung genau charakterisiert, stellt eine größere Herausforderung für Gerätetesttools dar.