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T/CASAS 052-2025 非钳位感性负载开关应力下GaN HEMT在线测试方法

T/CASAS 052-2025 非钳位感性负载开关应力下GaN HEMT在线测试方法

T/CASAS 052-2025

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  • 标准名称：非钳位感性负载开关应力下GaN HEMT在线测试方法
  • 标准号：T/CASAS 052-2025
    中国标准分类号：/C397
  • 发布日期：2025-05-26
    国际标准分类号：31.080.01
  • 实施日期：2025-05-26
    团体名称：北京第三代半导体产业技术创新战略联盟
  • 标准分类：电子学C 制造业

内容简介

本文件描述了执行非钳位感性负载应力下氮化镓高电子迁移率晶体管在线测试方法，包括原理、测试条件、仪器设备、测试步骤、试验数据处理和试验报告
本文件适用于封装级GaNHEMT器件的生产研发、特性表征、量产测试、可靠性评价及应用评估
GaNHEMT器件在电动机驱动等感性负载的应用环境中，如果负载出现故障则需要立即关断负载和功率器件。此时感性负载元件中存储能量未能及时释放，器件漏极将承受较大的电压应力，使器件工作在非箝位感性负载开关（UIS）条件下。在确定GaNHEMT器件耐压安全裕度和性能边界时，研究UIS电应力作用下器件在线工作时的特性稳定性是十分必要的。通过调整UIS电应力生成电路，将器件漏极电压应力水平设置在额定电压与最大瞬态击穿电压之间，实现对器件工作特性进行在线测试与评估，同时避免因超过最大瞬态击穿电压而导致不可逆损坏。GaNHEMT器件无寄生PN结，不能像Si基功率器件一样通过雪崩过流以耗散感性负载中储存的能量，同时GaN器件内部存在大量缺陷和陷阱，对载流子的俘获与发射导致器件性能变化存在时变特性，因此基于Si基功率器件的UIS电应力测试方法与退化机理无法直接应用于GaNHEMT。采用在线测试方法，分析单次或重复UIS电应力后GaNHEMT器件性能的变化，对揭示GaNHEMT器件在非箝位感性负载开关中的工作特性稳定性具有重要意义。此标准明确了在UIS电应力条件下的GaNHEMT器件动态导通电阻和阈值电压的在线测试方法，可实现UIS电应力结束后的微秒至毫秒时间内对器件动态导通电阻和阈值电压的在线测试。本文件适用于封装级器件产品测试，为GaNHEMT的生产研发、特性表征、量产测试、可靠性评估及应用评估提供依据，为GaN功率器件在电力电子系统中的推广应用奠定基础。

起草单位

电子科技大学、工业和信息化部电子第五研究所、大连理工大学、上海大学、北京大学、北京大学东莞光电研究院、深圳平湖实验室、湖南三安半导体有限责任公司、苏州能讯高能半导体有限公司、杭州长川科技股份有限公司、是德科技（中国）有限公司、佛山市联动科技股份有限公司、北京第三代半导体产业技术创新战略联盟

起草人

孙瑞泽、陈万军、明鑫、施宜军、黄火林、任开琳、魏进、刘强、曾威、王小明、石瑜、夏云、刘成、裴轶、孙海洋、耿霄雄、孙承志、陈希辰、高伟

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