Динамические характеристики полупроводниковых приборов на основе SiC/GaN с широкой запрещенной зоной
2026-06-22
Предисловие
Широкозонные полупроводниковые приборы (SiC и GaN) с их превосходными материальными свойствами продвигают силовую электронику к более высоким частотам, эффективности и плотности мощности. Однако скорость переключения этих устройств (dv/dt, превышающая 100 В/нс, и di/dt, превышающая 10 А/нс) создает беспрецедентные проблемы для динамического тестирования характеристик. Традиционные методы тестирования кремниевых устройств больше не соответствуют требованиям к точности; влияние паразитных параметров, ограничения полосы пропускания измерительной системы и электромагнитные помехи стали ключевыми факторами, ограничивающими точность тестирования. Данное решение отвечает специфическим потребностям тестирования устройств SiC/GaN, предоставляя важную информацию для разработки устройств, проверки моделей, выбора приложений и оценки надежности.
Часть 1 Принцип работы полупроводникового прибора с широкой запрещенной зоной
Зонная структура твердого тела в основном делится на три части: зону проводимости, валентную зону и запрещенную зону . Для того чтобы материал проводил электричество, электроны в валентной зоне должны перейти в зону проводимости, образуя свободно движущиеся электроны. Расстояние, на которое должен перейти электрон, называется шириной запрещенной зоны. Чем уже запрещенная зона, тем легче электронам переходить и тем легче материал проводит электричество. И наоборот, чем шире запрещенная зона, тем выше энергия, необходимая для перехода электронов, и тем меньше вероятность проведения электричества.
Часть 2 Схема динамических характеристик и тестирования SiC/GaN
Динамическое тестирование SiC/GaN направлено на оценку характеристик устройств во время переходных процессов переключения и в основном подразделяется на следующие категории:
Все три теста основаны на платформе DPT. Изменяется только фокус измерения и метод анализа; для всех требуются высокоскоростные пробники и осциллографы, отличающиеся только типом пробника и точками подключения. Тестирование потерь при переключении использует функции умножения и интегрирования осциллографа, тестирование характеристик затвора использует режимы интегрирования и XY осциллографа, а тестирование динамического сопротивления использует БПФ осциллографа и высокоразрешающую съемку. Такая модульная конструкция позволяет выполнять все тесты динамических характеристик на одной и той же аппаратной платформе, значительно повышая гибкость и экономичность системы тестирования.
Руководство по выбору
