Wie man die Auswirkungen des Stromkollapses bei GaN bewertet

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GaN-Stromkollaps bewerten

Die Charakterisierung von Galliumnitrid (GaN)-Leistungshalbleitern erfordert die Bewertung des transienten Stromabfalls und des dynamischen Durchlasswiderstands nach Anlegen einer Hochspannung im Aus-Zustand. Das Messsystem muss Hochspannungsvorspannung, schnelles Schalten in den Ein-Zustand, synchronisierte Spannungs- und Strommessungen sowie eine schnelle Abtastung über kurze und lange Zeitintervalle ermöglichen, um das transiente Verhalten des Bauelements präzise zu erfassen.

Der Messprozess umfasst das Anlegen einer Belastungsspannung im AUS-Zustand, das Umschalten des Bauelements in den EIN-Zustand und die unmittelbare Aufzeichnung von Drainstrom und Durchlasswiderstand nach dem Übergang. Eine präzise Charakterisierung erfordert synchronisierte Hochspannungs- und Hochstrommessungen, schnelles Umschalten zwischen Belastungs- und Messbedingungen sowie die Erfassung des Erholungsverhaltens im Mikro- bis Millisekundenbereich unter verschiedenen Belastungsspannungen.

Lösung für den GaN-Stromkollaps

Die Untersuchung des Stromabfalls in Galliumnitrid (GaN) erfordert die Anwendung einer Hochspannungs-Spannungsmessung im Aus-Zustand, das schnelle Umschalten des Bauelements in den Ein-Zustand sowie die Erfassung des transienten Drainstroms und des dynamischen Einschaltwiderstands im Mikro- und Millisekundenbereich. Der Keysight B1505A Power Device Analyzer kombiniert Hochspannungs- und Hochstromquellen-Monitoreinheiten mit der Schnellschalteinheit N1267A für Hochspannungs- und Hochstromquellen-Monitoreinheit, um diese Messungen auf einer einzigen integrierten Plattform durchzuführen. Die synchronisierte Messarchitektur ermöglicht Spannungsmessungen im Aus-Zustand bis zu 3000 V, Impulsströme im Ein-Zustand bis zu 20 A, Schaltzeiten von nur 20 µs und eine Hochgeschwindigkeitsabtastung zur Beobachtung sowohl des unmittelbaren Stromabfalls als auch des Langzeit-Erholungsverhaltens. Integrierte Anwendungstests und Trace-Messmodi vereinfachen die Untersuchung des dynamischen Einschaltwiderstands und des Stromabfalls für gekapselte und auf Wafern integrierte GaN-Bauelemente, reduzieren die Komplexität des Messaufbaus und machen eine kundenspezifische Messprogrammierung überflüssig.
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Siehe Blockdiagramm der Lösung für den GaN-Stromkollaps

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