Comment évaluer les effets de l'effondrement de courant dans le GaN

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Évaluation de l'effondrement du courant dans le GaN

La caractérisation des dispositifs de puissance en nitrure de gallium (GaN) nécessite d'évaluer l'effondrement du courant transitoire et la résistance dynamique à l'état passant après application d'une contrainte à haute tension à l'état bloqué. Le système de mesure doit prendre en charge la polarisation haute tension, la commutation rapide vers l'état passant, les mesures synchronisées de tension et de courant, ainsi qu'un échantillonnage à haute vitesse sur des intervalles de temps courts et longs afin de saisir avec précision le comportement transitoire du dispositif.

Le processus de mesure consiste à appliquer une tension de contrainte à l'état « OFF », à faire passer le dispositif à l'état « ON », puis à enregistrer le courant de drain et la résistance à l'état passant immédiatement après la transition. Une caractérisation précise repose sur des mesures synchronisées de haute tension et de courant élevé, sur une commutation rapide entre les conditions de contrainte et de mesure, ainsi que sur la capture du comportement de récupération à des échelles de temps allant de la microseconde à la milliseconde sous différentes tensions de contrainte.

Solution pour l'effondrement du courant dans le GaN

Pour évaluer l'effondrement de courant du nitrure de gallium (GaN), il est nécessaire d'appliquer une contrainte haute tension à l'état « OFF », de faire passer rapidement le dispositif à l'état « ON », puis de mesurer le courant de drain transitoire et la résistance dynamique à l'état passant à des échelles de temps allant de la microseconde à la milliseconde. L'analyseur de dispositifs de puissance B1505A de Keysight combine des unités de surveillance de source haute tension et haute intensité avec l'unité de surveillance de source haute tension/haute intensité à commutation rapide N1267A afin d'effectuer ces mesures au sein d'une seule et même plateforme intégrée. L’architecture de mesure synchronisée permet d’appliquer des tensions de stress en état « OFF » allant jusqu’à 3 000 V, des courants d’impulsion en état « ON » allant jusqu’à 20 A, des temps de commutation aussi courts que 20 μs, ainsi qu’un échantillonnage à haute vitesse pour observer à la fois l’effondrement immédiat du courant et le comportement de récupération à long terme. Les tests d’application intégrés et les modes de mesure de traces simplifient l’évaluation de la résistance dynamique à l’état passant et de l’effondrement du courant pour les dispositifs GaN encapsulés et sur plaquette, tout en réduisant la complexité de la configuration et en éliminant le besoin d’une programmation de mesure personnalisée.
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