[發(fā)明專利]GaN功率器件動(dòng)態(tài)應(yīng)力老化試驗(yàn)方法和系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210337482.4
• 申請(qǐng)日: 2022-04-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114895166A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賀致遠(yuǎn);陳媛;陳義強(qiáng);劉昌;徐新兵;施宜軍;路國(guó)光;黃云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗(yàn)研究所（（工業(yè)和信息化部電子第五研究所）（中國(guó)賽寶實(shí)驗(yàn)室））
• 主分類號(hào): G01R31/26
• 分類號(hào): G01R31/26
• 代理公司: 華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 潘宏洲

1.一種GaN功率器件動(dòng)態(tài)應(yīng)力老化試驗(yàn)方法，其特征在于，所述的方法包括：

獲取被測(cè)GaN功率器件對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)脈沖電壓應(yīng)力數(shù)據(jù)與溫度應(yīng)力數(shù)據(jù)；其中，動(dòng)態(tài)脈沖電壓應(yīng)力數(shù)據(jù)用于周期切換所述被測(cè)GaN功率器件的開(kāi)關(guān)狀態(tài)；

根據(jù)所述動(dòng)態(tài)脈沖電壓應(yīng)力數(shù)據(jù)與所述溫度應(yīng)力數(shù)據(jù)得到試驗(yàn)條件；

根據(jù)所述試驗(yàn)條件對(duì)所述被測(cè)GaN功率器件進(jìn)行動(dòng)態(tài)應(yīng)力老化試驗(yàn)，并采集所述被測(cè)GaN功率器件在應(yīng)力過(guò)程中的電參數(shù)；

根據(jù)所述電參數(shù)與預(yù)設(shè)失效閾值進(jìn)行比較，得到試驗(yàn)結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GaN功率器件動(dòng)態(tài)應(yīng)力老化試驗(yàn)方法，其特征在于，所述試驗(yàn)條件包括應(yīng)力施加周期、參數(shù)采集周期、試驗(yàn)溫度、導(dǎo)通試驗(yàn)電壓應(yīng)力與阻斷試驗(yàn)電壓應(yīng)力，所述應(yīng)力施加周期包括兩個(gè)以上的預(yù)設(shè)時(shí)間區(qū)間，各所述預(yù)設(shè)時(shí)間區(qū)間交替施加所述導(dǎo)通試驗(yàn)電壓應(yīng)力與所述阻斷試驗(yàn)電壓應(yīng)力；

其中，所述試驗(yàn)溫度、所述導(dǎo)通試驗(yàn)電壓應(yīng)力、所述阻斷試驗(yàn)電壓應(yīng)力以及所述預(yù)設(shè)時(shí)間區(qū)間根據(jù)所述溫度應(yīng)力數(shù)據(jù)以及所述動(dòng)態(tài)脈沖電壓應(yīng)力數(shù)據(jù)設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的GaN功率器件動(dòng)態(tài)應(yīng)力老化試驗(yàn)方法，其特征在于，所述動(dòng)態(tài)脈沖電壓應(yīng)力數(shù)據(jù)包括柵極動(dòng)態(tài)脈沖電壓應(yīng)力數(shù)據(jù)與漏極動(dòng)態(tài)脈沖電壓應(yīng)力數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的GaN功率器件動(dòng)態(tài)應(yīng)力老化試驗(yàn)方法，其特征在于，所述柵極動(dòng)態(tài)脈沖電壓應(yīng)力數(shù)據(jù)包括動(dòng)態(tài)柵壓等級(jí)以及柵極開(kāi)關(guān)頻率，所述漏極動(dòng)態(tài)脈沖電壓應(yīng)力數(shù)據(jù)包括漏極導(dǎo)通電壓應(yīng)力、動(dòng)態(tài)漏壓等級(jí)以及漏極開(kāi)關(guān)頻率。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的GaN功率器件動(dòng)態(tài)應(yīng)力老化試驗(yàn)方法，其特征在于，所述應(yīng)力施加周期包括柵極應(yīng)力施加周期與漏極應(yīng)力施加周期，所述導(dǎo)通試驗(yàn)電壓應(yīng)力包括柵極導(dǎo)通試驗(yàn)電壓應(yīng)力與漏極導(dǎo)通試驗(yàn)電壓應(yīng)力，所述阻斷試驗(yàn)電壓應(yīng)力包括柵極阻斷試驗(yàn)電壓應(yīng)力與漏極阻斷試驗(yàn)電壓應(yīng)力；

所述柵極應(yīng)力施加周期根據(jù)所述柵極開(kāi)關(guān)頻率設(shè)置，所述柵極導(dǎo)通試驗(yàn)電壓應(yīng)力與所述柵極阻斷試驗(yàn)電壓應(yīng)力根據(jù)所述動(dòng)態(tài)柵壓等級(jí)設(shè)置；

所述漏極應(yīng)力施加周期根據(jù)所述漏極開(kāi)關(guān)頻率設(shè)置，所述漏極導(dǎo)通試驗(yàn)電壓應(yīng)力根據(jù)所述漏極導(dǎo)通電壓應(yīng)力設(shè)置，所述漏極阻斷試驗(yàn)電壓應(yīng)力根據(jù)所述動(dòng)態(tài)漏壓等級(jí)設(shè)置。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的GaN功率器件動(dòng)態(tài)應(yīng)力老化試驗(yàn)方法，其特征在于，所述動(dòng)態(tài)應(yīng)力老化試驗(yàn)包括柵極動(dòng)態(tài)應(yīng)力老化試驗(yàn)與漏極動(dòng)態(tài)應(yīng)力老化試驗(yàn)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的GaN功率器件動(dòng)態(tài)應(yīng)力老化試驗(yàn)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述試驗(yàn)條件對(duì)所述被測(cè)GaN功率器件進(jìn)行動(dòng)態(tài)應(yīng)力老化試驗(yàn)，并采集所述被測(cè)GaN功率器件在應(yīng)力過(guò)程中的電參數(shù)，包括：

將放置所述被測(cè)GaN功率器件的試驗(yàn)箱的溫度調(diào)節(jié)到所述試驗(yàn)溫度；

將所述柵極導(dǎo)通試驗(yàn)電壓應(yīng)力、與所述柵極阻斷試驗(yàn)電壓應(yīng)力按照所述柵極應(yīng)力施加周期的預(yù)設(shè)時(shí)間區(qū)間交替施加至所述被測(cè)GaN功率器件的柵極；

按照所述參數(shù)采集周期采集所述被測(cè)GaN功率器件在應(yīng)力過(guò)程中的電參數(shù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的GaN功率器件動(dòng)態(tài)應(yīng)力老化試驗(yàn)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述試驗(yàn)條件對(duì)所述被測(cè)GaN功率器件進(jìn)行動(dòng)態(tài)應(yīng)力老化試驗(yàn)，并采集所述被測(cè)GaN功率器件在應(yīng)力過(guò)程中的電參數(shù)，包括：

將放置所述被測(cè)GaN功率器件的試驗(yàn)箱的溫度調(diào)節(jié)到所述試驗(yàn)溫度；

將所述柵極導(dǎo)通試驗(yàn)電壓應(yīng)力、所述漏極導(dǎo)通試驗(yàn)電壓應(yīng)力與所述柵極阻斷試驗(yàn)電壓應(yīng)力、所述漏極阻斷試驗(yàn)電壓應(yīng)力按照所述漏極應(yīng)力施加周期的預(yù)設(shè)時(shí)間區(qū)間交替施加至所述被測(cè)GaN功率器件的柵極與漏極；

按照所述參數(shù)采集周期采集所述被測(cè)GaN功率器件在應(yīng)力過(guò)程中的電參數(shù)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的GaN功率器件動(dòng)態(tài)應(yīng)力老化試驗(yàn)方法，其特征在于，所述電參數(shù)包括閾值電壓、動(dòng)態(tài)導(dǎo)通電阻以及漏電流。

10.一種GaN功率器件動(dòng)態(tài)應(yīng)力老化試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，包括控制模塊以及與所述控制模塊連接的柵極脈沖電壓產(chǎn)生模塊、漏極脈沖電壓產(chǎn)生模塊、溫度調(diào)節(jié)模塊以及參數(shù)采集模塊，所述柵極脈沖電壓產(chǎn)生模塊、所述漏極脈沖電壓產(chǎn)生模塊與所述參數(shù)采集模塊均連接所述被測(cè)GaN功率器件；

所述控制模塊用于獲取所述被測(cè)GaN功率器件對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)脈沖電壓應(yīng)力數(shù)據(jù)與溫度應(yīng)力數(shù)據(jù)；其中，動(dòng)態(tài)脈沖電壓應(yīng)力數(shù)據(jù)用于動(dòng)態(tài)切換所述被測(cè)GaN功率器件的開(kāi)關(guān)狀態(tài)；

所述控制模塊還用于根據(jù)所述動(dòng)態(tài)脈沖電壓應(yīng)力數(shù)據(jù)與所述溫度應(yīng)力數(shù)據(jù)得到試驗(yàn)條件；

所述控制模塊還用于根據(jù)所述試驗(yàn)條件控制所述柵極脈沖電壓產(chǎn)生模塊、所述漏極脈沖電壓產(chǎn)生模塊以及所述溫度調(diào)節(jié)模塊對(duì)所述被測(cè)GaN功率器件進(jìn)行動(dòng)態(tài)應(yīng)力老化試驗(yàn)，并控制所述參數(shù)采集模塊采集所述被測(cè)GaN功率器件在應(yīng)力過(guò)程中的電參數(shù)，根據(jù)所述電參數(shù)與預(yù)設(shè)失效閾值進(jìn)行比較，得到試驗(yàn)結(jié)果。