Untersuchung von Einflussfaktoren beim Testen von GaN-HEMT-Geräten und der SMU-Hochleistungscharakterisierung

5G, 6G, Satellitenkommunikation und Mikrowellenradar werden revolutionäre Veränderungen bei Halbleitermaterialien bewirken.

Mit der Migration von Kommunikationsfrequenzbändern zu hohen Frequenzen benötigen Basisstationen und Kommunikationsgeräte Hochfrequenzgeräte, die Hochfrequenzleistung unterstützen. Im Vergleich zu Si-basierten Halbleitern als Vertreter der Halbleiter der dritten Generation werden die Vorteile von GaN mit höherer Elektronenmobilität, gesättigter Elektronengeschwindigkeit und elektrischem Durchbruchfeld nach und nach hervortreten. Aufgrund dieses Vorteils gelten die durch GaN repräsentierten Halbleitermaterialien und -bauelemente der dritten Generation aufgrund ihrer hervorragenden Hochtemperatur-, Hochdruck- und Hochfrequenzeigenschaften als Kern der Leistungselektronik und der Mikrowellen-Hochfrequenztechnologie.

PRÄZISE Hochleistungs-Charakterisierungslösung für GaN-HEMT-Geräte

Die Leistungsbewertung von GaN-HEMT-Geräten umfasst im Allgemeinen statische Parametertests (I-V-Tests), Frequenzeigenschaften (Kleinsignal-S-Parametertests) und Leistungseigenschaften (Load-Pull-Tests). Statische Parameter, auch DC-Parameter genannt, sind die grundlegenden Tests zur Bewertung der Leistung von Halbleiterbauelementen und eine wichtige Grundlage für den Einsatz von Geräten. Am Beispiel der Schwellenspannung Vgs(th) hat ihr Wert eine wichtige Orientierungsbedeutung für Entwickler beim Entwurf der Ansteuerschaltung des Geräts.

Die statische Testmethode besteht im Allgemeinen darin, Spannung oder Strom an den entsprechenden Anschluss des Geräts zu laden und die entsprechenden Parameter zu testen. Im Gegensatz zu Si-basierten Geräten ist die Gate-Schwellenspannung von GaN-Geräten niedrig und es liegt sogar eine negative Spannung an. Zu den gängigen statischen Testparametern gehören: Schwellenspannung, Durchbruchspannung, Leckstrom, Einschaltwiderstand, Transkonduktanz, Stromkollapseffekttest usw.

Empfohlene Ausrüstung zur Charakterisierung von GaN-Geräten basierend auf der Hochleistungs-Source-Measure-Unit SMU

SMU oder Source Measure Unit ist ein Hochleistungsinstrument für die Prüfung von Halbleitermaterialien und Bauteilen. Im Vergleich zu herkömmlichen Multimetern und Stromquellen integrieren SMUs mehrere Funktionen wie Spannungsquellen, Stromquellen, Voltmeter, Amperemeter und elektronische Lasten. Darüber hinaus verfügt SMU auch über eine Vielzahl von Funktionen wie Mehrbereichs-, Vier-Quadranten-, Zwei-Draht-/Vier-Draht-Tests usw. SMU wird seit langem in der Halbleitertestbranche entwickelt und konstruiert Der Produktionsprozess ist weit verbreitet. Auch für GaN-Tests sind leistungsstarke SMU-Produkte unverzichtbare Werkzeuge.