T_CASAS 035-2024 用于第三象限续流的氮化镓高电子迁移率晶体管(HEMT)动态导通电阻测试方法.docx

第三代半导体产业技术创新战略联盟发布

ICS31.080CCSL40/49

团体标准

T/CASAS035—2024

用于第三象限续流的氮化镓高电子迁移率晶体管(HEMT)动态导通电阻测试方法

Dynamicon-resistancetestmethodforGaNhighelectronmobilitytransistor(HEMT)inthirdquadrantconductionmode

2024-09-30发布2024-09-30实施

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I

目次

前言 III

引言 IV

1范围 1

2规范性引用文件 1

3术语和定义 1

4第三象限续流电路动态导通电阻测试原理 2

5测试条件 4

6测试装置 4

7测试程序 5

7.1测试方法 5

7.2测试流程 8

8数据记录和处理 9

9试验报告 9

附录A（资料性）用于第三象限续流的GaNHEMT动态导通电阻测试记录表 10

参考文献 11

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III

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规

定起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由北京第三代半导体产业技术创新战略联盟标准化委员会（CASAS）制定发布，版权归CASAS所有，未经CASAS许可不得随意复制；其他机构采用本文件的技术内容制定标准需经CASAS允许；任何单位或个人引用本文件的内容需指明本文件的标准号。

本文件主要起草单位：浙江大学、浙江大学杭州国际科创中心、广东工业大学、工业和信息化部电子第五研究所、电子科技大学、南京大学、佛山市联动科技股份有限公司、佛山市国星光电股份有限公司、西交利物浦大学、香港科技大学、深圳智芯微电子科技有限公司、深圳市大能创智半导体有限公司、华为技术有限公司、苏州能讯高能半导体有限公司、英诺赛科(苏州)半导体有限公司、纳微达斯半导体（上海）有限公司、杭州士兰微电子股份有限公司、英飞凌科技（中国）有限公司、矽力杰半导体技术(杭州)有限公司、浙江聚新汽车电子有限责任公司、连云港杰瑞电子有限公司、晟星和科技（深圳）有限公司、杭州蔚斯博系统科技有限公司、深圳英飞源技术有限公司、深圳市航嘉驰源电气股份有限公司、东莞立讯技术有限公司、深圳市振华微电子有限公司、小米通讯技术有限公司、阳光电源股份有限公司、长城电源技术有限公司、北京第三代半导体产业技术创新战略联盟。

本文件主要起草人：吴新科、董泽政、贺致远、施宜军、明鑫、周峰、刘庆源、成年斌、刘雯、孙佳慧、温雷、谢斌、周泉斌、裴轶、林逸铭、陈常、徐迎春、贾利芳、宋清亮、赵晨、徐昌国、王廷营、毛敏、刘钢、柳树渡、赵如、王福强、张天会、林梓彦、王腾飞、蔡磊、赵璐冰。

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IV

引

言

在电力电子变换器中，存在GaNHEMT工作于第三象限续流的情况。比如在图腾柱PFC中，为提高效率，降低反向沟道自然开通时的损耗，通常引入互补管进行同步整流。此外，在逆变器的部分模态中，GaNHEMT也工作于第三象限续流模式。

在GaNHEMT功率器件的栅极信号上升以前，器件电流由源极经沟道反向导通流向漏极，且器件开通之后，器件电流持续反向流过沟道，即为第三象限续流模式。相比工作于第一象限导通，GaNHEMT在第三象限续流时，缺少硬开通过程中的热电子冲击，器件沟道中二维电子气浓度的变化情况与第一象限导通时不同。此外，GaNHEMT工作在第三象限续流模式时存在硬关断和零电流软关断两种模态，现有用于硬开关电路的GaNHEMT动态导通电阻测试方法中的测试电路无法用于实现第三象限续流模式。因此对于第三象限续流模式下的GaNHEMT，其动态导通电阻退化问题，需要独立于第一象限结果之外单独评估。基于此，建立用于第三象限续流的GaNHEMT动态导通电阻测试标准具有重要意义。

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。

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