Come valutare gli effetti del collasso di corrente nel GaN

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Valutazione del collasso di corrente nel GaN

La caratterizzazione dei dispositivi di potenza in nitruro di gallio (GaN) richiede la valutazione del crollo di corrente transitorio e della resistenza dinamica allo stato ON dopo l'applicazione di una sollecitazione ad alta tensione allo stato OFF. Il sistema di misurazione deve supportare la polarizzazione ad alta tensione, la commutazione rapida allo stato ON, misurazioni sincronizzate di tensione e corrente e un campionamento ad alta velocità su intervalli di tempo sia brevi che lunghi, al fine di rilevare con precisione il comportamento transitorio del dispositivo.

Il processo di misurazione prevede l'applicazione di una tensione di stress in stato OFF, il passaggio del dispositivo allo stato ON e la registrazione della corrente di drain e della resistenza in conduzione immediatamente dopo la transizione. Una caratterizzazione accurata dipende da misurazioni sincronizzate ad alta tensione e alta corrente, da un passaggio rapido tra le condizioni di stress e quelle di misurazione e dall'acquisizione del comportamento di recupero su scale temporali comprese tra microsecondi e millisecondi in presenza di diverse tensioni di stress.

Soluzione per il collasso di corrente nel GaN

Per valutare il collasso di corrente nel nitruro di gallio (GaN) è necessario applicare una sollecitazione in stato OFF ad alta tensione, commutare rapidamente il dispositivo allo stato ON e rilevare la corrente di drain transitoria e la resistenza dinamica in stato ON su scale temporali sia dell’ordine dei microsecondi che dei millisecondi. L’analizzatore di dispositivi di potenza Keysight B1505A combina unità di monitoraggio delle sorgenti ad alta tensione e ad alta corrente con l’unità di monitoraggio delle sorgenti ad alta tensione/alta corrente N1267A con commutazione rapida per eseguire queste misurazioni all’interno di un’unica piattaforma integrata. L’architettura di misura sincronizzata consente di applicare tensioni di stress in stato OFF fino a 3000 V, correnti impulsive in stato ON fino a 20 A, tempi di commutazione a partire da 20 μs e un campionamento ad alta velocità per osservare sia il collasso immediato della corrente sia il comportamento di recupero a lungo termine. I test applicativi integrati e le modalità di misurazione delle tracce semplificano la valutazione dinamica della resistenza in conduzione e del crollo di corrente per i dispositivi GaN sia in contenitore che su wafer, riducendo al contempo la complessità della configurazione ed eliminando la necessità di una programmazione di misura personalizzata.
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