标准号:T/CASAS 005-2025
标准名称:氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)动态导通电阻测试方法 多脉冲硬开关法
团体名称:北京第三代半导体产业技术创新战略联盟
发布日期:2025年12月30日
实施日期:2025年12月30日
在电力电子系统中,GaNHEMT功率器件的开通和关断过程存在漏源电压和漏极电流都不为零的工作状态,即为GaNHEMT的硬开关过程。硬开关问题在很多电路拓扑工作过程是很难避免的,如三相牵引供电系统,AC-DC中图腾柱PFC以及谐振开关电路的启动和过流保护过程等等。GaNHEMT在硬开关条件下同时承受高压应力及热电子冲击,器件中二维电子气的一些电荷可能会被束缚在晶体管结构的特定区域中,从而造成较为严重的动态导通电阻退化问题。动态导通电阻的增大会导致更高的功率损耗,使得电力电子系统整体性能的进一步恶化。因此,在选用GaNHEMT器件时需要评估GaNHEMT硬开关条件下动态电阻问题,要求其动态电阻变化量控制在一定范围,以达到系统有效稳定工作的需求。基于此,建立用于硬开关电路的GaNHEMT动态电阻测试标准具有重要意义。本标准测试所涉及的硬开关电路,在原理上与现有国际标准IEC63373:2022、JEP173:2019保持一致。但鉴于现有国际标准缺乏具体测试方案,本标准重点明确了测试方法与流程,并推荐采用多脉冲预应力技术,以实现GaN功率器件动态导通电阻的精准、稳定测量。
本文件可用于晶圆级和封装级器件产品测试,但应考虑器件热特性,尽量减少自热效应对测试结果带来的影响。未切割的小功率晶圆级器件相对其功率等级具有较好的散热能力,而大功率晶圆级器件和封装级器件可能在连续大电流测试过程结温明显上升,需要进行散热处理。
起草人:贺致远、何亮、王成财、田飞飞、吴金刚、吴毅锋、李胜、银杉、吴新科、董泽政、施宜军、陈媛、路国光、陈兴欢、刘远、周泉斌、刘惠鹏、刘斯扬、李凯、陈希辰、刘庆源、黄火林、李祥东、刘雯、闫大为、王茂俊、王来利、王小明、朱廷刚、王琦、曾威、李瑞莲、袁海龙、张旭、高伟。