[發明專利]用于測量氮化物基開關裝置的動態導通電阻的設備和方法

在審

• 申請號: 202280001225.1
• 申請日: 2022-03-03
• 公開（公告）號: CN114729958A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 陳常
• 申請（專利權）人: 英諾賽科（蘇州）半導體有限公司
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02;G01R31/26;H03K17/687
• 代理公司: 深圳宜保知識產權代理事務所(普通合伙) 44588
• 代理人: 王琴;曹玉存

本公開提供一種用于測量氮化物基被測裝置(DUT)的動態導通電阻的設備，所述氮化物基被測裝置包括連接到控制器的控制端子，所述控制器被配置成生成用以接通和切斷所述DUT的控制信號。所述設備包括第一箝位模塊、第二箝位模塊和驅動模塊。所述驅動模塊被配置成感測所述DUT的狀態改變，且基于所述DUT的狀態改變生成用以接通和切斷所述第一箝位模塊的控制信號，使得當所述DUT處于接通狀態時，跨所述第一和第二輸出節點的輸出電壓經箝位以指示所述DUT的漏極?源極電壓。所提供的設備可解決GaN裝置的動態導通電阻的測量過程中的過沖問題。

技術領域

本發明大體上涉及一種氮化物基開關裝置。更確切地說，本發明涉及一種用于測量氮化物基被測裝置(DUT)的動態導通電阻的設備和方法。

背景技術

由于寬帶隙和快速開關轉變，基于氮化鎵(GaN)的裝置已經廣泛地用于各種電能轉換系統。在功率轉換中，GaN裝置損耗模型的準確建立對于優化電路設計和增加功率密度很重要。GaN導通損耗占總導通損耗的重要部分，其對于總導通損耗的準確建模非常重要。歸因于GaN裝置的特性，動態導通電阻在功率轉換中受例如結溫度、柵極驅動電壓、漏極-源極電壓等因素影響。可在裝置導通間隔期間通過將漏極-源極電壓除以漏極-源極電流來獲得動態導通電阻。漏極-源極電壓可由示波器直接測量。然而，因為GaN裝置的漏極-源極電壓量值可在斷開狀態下的幾百伏到接通狀態下的幾毫伏的范圍內變化，所以示波器測量過程中可能發生過沖，且難以獲得準確的測試結果。因此，需要一種測試系統，其可解決GaN裝置的動態導通電阻的測量過程中的過沖問題使得可建立準確的功率損耗模型。

發明內容

根據本公開的一個方面，提供一種用于測量氮化物基被測裝置(DUT)的動態導通電阻的設備，所述氮化物基被測裝置包括連接到控制器的控制端子，所述控制器被配置成生成用以接通和切斷所述DUT的控制信號。所述設備包括：輸入接口，其包括被配置成用于電連接到DUT的第一導通端子的第一輸入節點、被配置成用于電連接到DUT的第二導通端子的第二輸入節點；輸出接口，其包括被配置成用于電連接到電信號監測設備的第一信號輸入節點的第一輸出節點，以及連接到被配置成用于電連接到電信號監測設備的第二信號輸入節點的第二輸出節點，且所述第二輸出節點連接到第二輸入節點；第一箝位模塊，其包括控制端子、電連接到第一輸入節點的第一導通端子，和電耦合到第一輸出節點的第二導通端子；第二箝位模塊，其包括電連接到第一輸出節點的第一端子，和電連接到第二輸出節點的第二端子；以及驅動模塊，其包括電連接到第一輸入節點的輸入端子，和電連接到第一箝位模塊的控制端子的輸出端子。驅動模塊被配置成：感測DUT的狀態改變；以及基于DUT的狀態改變生成用以接通和切斷第一箝位模塊的控制信號，使得當DUT處于接通狀態時，跨第一和第二輸出節點的輸出電壓經箝位以指示DUT的漏極-源極電壓。

根據本公開的另一方面，提供一種用于測量氮化物基被測裝置(DUT)的動態導通電阻的設備，所述氮化物基被測裝置包括連接到控制器的控制端子，所述控制器被配置成生成用以接通和切斷所述DUT的控制信號。所述設備包括：輸入接口，其包括被配置成用于電連接到DUT的第一導通端子的第一輸入節點、被配置成用于電連接到DUT的第二導通端子的第二輸入節點；輸出接口，其包括被配置成用于電連接到電信號監測設備的第一信號輸入節點的第一輸出節點，以及被配置成用于電連接到電信號監測設備的第二信號輸入節點的第二輸出節點，所述第二輸出節點連接到第二輸入節點；第一箝位模塊，其包括控制端子、電連接到第一輸入節點的第一導通端子，和電耦合到第一輸出節點的第二導通端子；第二箝位模塊，其包括控制端子、電連接到第一輸出節點的第一導通端子，和電連接到第二輸出節點的第二導通端子；以及驅動模塊，其包括電連接到第一輸入節點的輸入端子、電連接到第一箝位模塊的控制端子的第一輸出端子，和電連接到第二箝位模塊的控制端子的第二輸出端子。所述驅動模塊被配置成：感測DUT的狀態改變；以及基于DUT的狀態改變生成用以接通和切斷第一箝位模塊的第一控制信號，以及用以在第一箝位模塊接通之前接通第二箝位模塊并在第一箝位模塊切斷之后切斷第二箝位模塊的第二控制信號，使得跨第一和第二輸出節點的輸出電壓經箝位以指示DUT的漏極-源極電壓。

附圖說明