是德科技Solution Talks寬禁帶半導(dǎo)體(WBG)雙脈沖測(cè)試方案

在億萬斯年的歷史長(zhǎng)河中，提出問題與解決問題一直是推動(dòng)人類文明進(jìn)步的主要?jiǎng)恿?。作為太陽系唯一的文明，人類不斷運(yùn)用智慧解決各種難題，從電、電話、無線電到計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體、汽車、新能源車、航天飛船、人工智能等的發(fā)明，這些都徹底改變了人類的世界。而未來的世界中，還將會(huì)有更多未知的挑戰(zhàn)等待人類去探索和解決。

是德科技為您帶來最新的“Solution Talks”，旨在幫助您快速實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的解決方案，以加速創(chuàng)新，連接世界并確保安全的領(lǐng)先。我們的話題覆蓋無線通信（包含5G、6G）、汽車與能源、高速計(jì)算和光通信、半導(dǎo)體、醫(yī)療等行業(yè)的測(cè)試場(chǎng)景。

如果您未找到遇到的測(cè)試挑戰(zhàn)，告訴我們您想了解的測(cè)試問題，是德科技專家將會(huì)聯(lián)系您，并提供全方位的測(cè)試解決方案。

總結(jié)

?鑒于其高電壓特性和快速開關(guān)速度，動(dòng)態(tài)特性的表征在評(píng)估寬禁帶半導(dǎo)體（WBG）器件時(shí)變得至關(guān)重要。

?JEDEC持續(xù)將WBG半導(dǎo)體的動(dòng)態(tài)測(cè)試定義為GaN JC-70.1和SiC JC-70.2，并且更多標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試正在出現(xiàn)，包括開啟、關(guān)斷、開關(guān)、反向恢復(fù)、柵電荷以及其他測(cè)試。

?Keysight提供符合JEDEC標(biāo)準(zhǔn)的WBG半導(dǎo)體簡(jiǎn)單、可靠、可重復(fù)的測(cè)量解決方案。

場(chǎng)景和趨勢(shì)

第三代半導(dǎo)體是指使用新的材料和器件結(jié)構(gòu)制造的半導(dǎo)體器件，如碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）等。相較于傳統(tǒng)的硅同類材料，WBG半導(dǎo)體使得器件能夠在更高的溫度、電壓和頻率下工作，因此這些材料制成的電力電子模塊比使用傳統(tǒng)半導(dǎo)體材料制成的模塊更加穩(wěn)定和節(jié)能。

鑒于第三代半導(dǎo)體因其優(yōu)異的性能，在半導(dǎo)體照明、新一代移動(dòng)通信、新能源并網(wǎng)、智能電網(wǎng)、高速軌道交通、新能源汽車、消費(fèi)類電子等領(lǐng)域擁有廣泛的應(yīng)用前景。第三代半導(dǎo)體材料具有高擊穿電場(chǎng)、高熱導(dǎo)率、高電子飽和速率及抗強(qiáng)輻射能力等優(yōu)異性能，是固態(tài)光源和電力電子、微波射頻器件的“核芯”，正在成為全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)新的戰(zhàn)略高地。

需求和痛點(diǎn)

寬禁帶半導(dǎo)體（WBG）作為一項(xiàng)革命性的材料，能夠提供更高的速度、更高的電壓和更高的熱操作能力，從而提高效率，減少尺寸和成本。然而，這也帶來了新的挑戰(zhàn)，半導(dǎo)體制造商和工程師在表征寬禁帶半導(dǎo)體遇到了一些困難。對(duì)于傳統(tǒng)硅基的大功率半導(dǎo)體應(yīng)用，通過測(cè)試靜態(tài)參數(shù)是可以評(píng)估芯片和器件性能，因?yàn)樗鼈兊拈_關(guān)速率較慢。然而，對(duì)于寬禁帶半導(dǎo)體，測(cè)試靜態(tài)和動(dòng)態(tài)參數(shù)都是重要的。寬禁帶半導(dǎo)體的更高開關(guān)速率會(huì)在開關(guān)瞬態(tài)過程中會(huì)造成損失。

JEDEC是全球領(lǐng)先的微電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化組織，它將WBG半導(dǎo)體的動(dòng)態(tài)測(cè)試定義為GaN JC-70.1和SiC JC-70.2。隨著JEDEC標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，測(cè)試WBG半導(dǎo)體已經(jīng)成為一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)，更多的測(cè)試涌現(xiàn)出來。第三代半導(dǎo)體需要對(duì)應(yīng)不同的測(cè)試需求，不僅要測(cè)量擊穿電壓、工作電流、導(dǎo)通電阻、IV、CV曲線等靜態(tài)參數(shù)，還需要對(duì)開關(guān)時(shí)間、損耗能量、動(dòng)態(tài)導(dǎo)通電阻等參數(shù)進(jìn)行完全表征。因此，WBG器件制造商和測(cè)試機(jī)構(gòu)需要一種全面的解決方案，可以重復(fù)、可靠、安全地測(cè)試動(dòng)態(tài)參數(shù)。

解決方案

Keysight PD1500A動(dòng)態(tài)功率器件分析儀/雙脈沖測(cè)試儀是一個(gè)全方位針對(duì)分立器件的測(cè)試解決方案。雙脈沖測(cè)試（DPT）系統(tǒng)可以幫助您實(shí)現(xiàn)可靠、可重復(fù)的功率半導(dǎo)體器件動(dòng)態(tài)測(cè)試結(jié)果。PD1500A 解決方案可以運(yùn)行全自動(dòng)化測(cè)試，其中包括開關(guān)特性、柵極電荷和反向恢復(fù)，PD1500A 采用的均是標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量技術(shù)，例如探頭補(bǔ)償、增益/偏置調(diào)整、偏移校正和共模噪聲抑制。此外，通過積極參與制定GaN JC-70.1和SiC JC-70.2標(biāo)準(zhǔn)，Keysight PD1500A可提供符合JEDEC規(guī)范的可靠、重復(fù)的寬帶隙半導(dǎo)體測(cè)量結(jié)果。

PD1500A雙脈沖測(cè)試系統(tǒng)助力表征WBG半導(dǎo)體

是德科技PD1500A動(dòng)態(tài)功率器件分析儀能夠提供1200V、200A的漏極測(cè)試電壓電流，提供-28V到+28V的柵極驅(qū)動(dòng)電壓，適應(yīng)不同規(guī)格器件的測(cè)量；高電流shunt，具備400MHz的電流測(cè)試帶寬，能夠捕捉ns級(jí)別的快速開關(guān)邊沿；我們專門開發(fā)了半自動(dòng)校準(zhǔn)例程 (AutoCal)，用于校正系統(tǒng)增益和偏置誤差。針對(duì)測(cè)量電流時(shí)所出現(xiàn)的不一致性，系統(tǒng)還使用先進(jìn)技術(shù)加以補(bǔ)償，保證測(cè)量精度和重復(fù)性。

Keysight PD1500A DPT 可以測(cè)量功率半導(dǎo)體器件的動(dòng)態(tài)參數(shù)，包括：

?開啟參數(shù)（td(on),tr,ton,e(on)）

?關(guān)斷參數(shù)（td(off), tf, toff, e(off)）

?反向恢復(fù)參數(shù)（trr, Qrr, Err, Irr, Id-t）

?柵電荷（Qgs(th), Qgs(pl), Qgd）

?開關(guān)過程曲線（Id-t, Vds-t, Vgs-t, Ig-t, Clamped Vds-t, e-t）

?動(dòng)態(tài)導(dǎo)通電阻（RDSon）

?高功率IV曲線（Id-Vg, Id-Vd）

PD1550A高級(jí)動(dòng)態(tài)功率模塊分析儀測(cè)試方案

PD1550A的功能在PD1500A的基礎(chǔ)上進(jìn)行了擴(kuò)展，為測(cè)試高達(dá)1360 V和1000 A 的功率模塊提供了一套完整的解決方案。該平臺(tái)還內(nèi)置了保護(hù)機(jī)制，確保用戶的安全和系統(tǒng)硬件的保護(hù)。

審核編輯：湯梓紅