[發明專利]對GaN基器件的直流穩態功率老化進行預篩選的方法

有效

• 申請號: 201110236597.6
• 申請日: 2011-08-17
• 公開（公告）號: CN102955112A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 趙妙;劉新宇;鄭英奎;彭銘曾;魏珂;歐陽思華
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26;G01J5/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周國城

1.一種對GaN基器件的直流穩態功率老化進行預篩選的方法，其特征在于，該方法包括：

對被測GaN基器件進行封裝測試，確定被測GaN基器件的直流穩態功率；

采用顯微紅外熱像儀測量被測GaN基器件的結溫，并對測量得到的結溫進行數學擬和得到被測GaN基器件的峰值結溫與直流穩態功率之間的關系，確定被測GaN基器件進行直流穩態功率老化的條件以及老化時所處的環境溫度的條件；

在該被測GaN基器件進行直流穩態功率老化的條件下對被測GaN基器件進行直流穩態功率老化，獲得被測GaN基器件各特性參數隨時間的變化曲線；

由該被測GaN基器件各特性參數隨時間的變化曲線確定器件各特性參數趨于穩定的閾值時間；以及

對多個被測GaN基器件進行老化篩選，剔除在該閾值時間內器件特性參數難以穩定的器件，實現對GaN基器件的直流穩態功率老化的預篩選。

2.根據權利要求1所述的對GaN基器件的直流穩態功率老化進行預篩選的方法，其特征在于，所述對被測GaN基器件進行封裝測試，確定被測GaN基器件的直流穩態功率，包括：

首先將被測GaN基器件固定在夾具上，該夾具上具有用于抑制和消除被測GaN基器件自激振蕩的電路，然后采用直流電源對被測GaN基器件進行直流特性的測量，得到被測GaN基器件在不同的柵壓下漏壓和漏電流的大小，將該漏壓和漏電流相乘得到被測GaN基器件的直流穩態功率。

3.根據權利要求1所述的對GaN基器件的直流穩態功率老化進行預篩選的方法，其特征在于，所述對被測GaN基器件進行封裝測試，確定被測GaN基器件的直流穩態功率，還包括：獲得此時對應的溫度條件。

4.根據權利要求1所述的對GaN基器件的直流穩態功率老化進行預篩選的方法，其特征在于，所述采用顯微紅外熱像儀測量被測GaN基器件的結溫，并對測量得到的結溫進行數學擬和得到被測GaN基器件的峰值結溫與直流穩態功率之間的關系，確定被測GaN基器件進行直流穩態功率老化的條件以及老化時所處的環境溫度的條件，包括：

采用顯微紅外熱像儀測量被測GaN基器件的結溫，獲得被測GaN基器件的結溫分布以及峰值結溫，然后通過Origin軟件對測量得到的結溫分布以及峰值結溫進行數學擬和，得到器件的峰值結溫與直流穩態功率之間以及峰值結溫與器件所處環境溫度之間的關系曲線，進而由該關系曲線確定被測GaN基器件進行直流穩態功率老化的條件。

5.根據權利要求4所述的對GaN基器件的直流穩態功率老化進行預篩選的方法，其特征在于，所述采用顯微紅外熱像儀測量被測GaN基器件的結溫，獲得被測GaN基器件的結溫分布以及峰值結溫，包括：

顯微紅外熱像儀通過軟件將夾具的溫度控制在70℃；

采用單管封裝的器件安裝在該夾具上，該夾具通過抑制振蕩電路實現器件自激振蕩的抑制，輸出器件的直流穩態功率；

顯微紅外熱像儀通過檢測芯片的輻射能量密度分布，由計算機軟件換算成表面各點的溫度值，確定被測GaN基器件的結溫分布以及峰值結溫。

6.根據權利要求4所述的對GaN基器件的直流穩態功率老化進行預篩選的方法，其特征在于，所述由該關系曲線確定被測GaN基器件進行直流穩態功率老化的條件，是確定被測GaN基器件進行直流穩態功率老化時所處的環境溫度即基板的溫度、漏端電壓及漏端電流，其中基板的溫度通過顯微紅外的方法確定，漏端電壓及漏端電流通過采用直流電源對被測GaN基器件進行直流特性的測量得到。

7.根據權利要求4所述的對GaN基器件的直流穩態功率老化進行預篩選的方法，其特征在于，所述由該關系曲線確定被測GaN基器件進行直流穩態功率老化的條件，包括：

由測量得到的被測GaN基器件在不同的柵壓下漏壓和漏電流，計算得到被測GaN基器件的直流功率；

通過Origin的數學分析軟件，得到峰值結溫與對應直流穩態功率的數學關系曲線；

由不同基板溫度下測量得到的結果，獲得不同環境溫度下器件的峰值結溫與直流穩態功率之間的關系。

8.根據權利要求7所述的對GaN基器件的直流穩態功率老化進行預篩選的方法，其特征在于，所述被測GaN基器件進行直流穩態功率老化的條件，包括：

被測GaN基器件在低于175℃結溫的條件下，采用環境溫度70℃，偏置條件為漏電壓Vd＝25V，漏電流Id＝200mA。