0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看威廉希尔官方网站 视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

泰克先进半导体实验室 远山半导体发布新一代高压氮化镓功率器件

焦点讯 来源:焦点讯 作者:焦点讯 2024-11-01 11:13 次阅读

氮化镓功率器件因其高速开关能力、高功率密度和成本效益而成为市场的热门选择。然而,由于工作电压和长期可靠性的制约,这些器件的潜力并未得到充分发挥,主要在消费电子领域内竞争价格。近期,随着高压氮化镓器件的陆续推出,我们看到了它们在更广泛市场应用中的潜力。

远山半导体最近发布了新一代高压氮化镓功率器件,并在泰克先进半导体实验室进行了详尽的测试,这些测试结果为我们提供了对远山半导体氮化镓功率器件性能的全面了解。目前,远山现有产品包括700V、1200V、1700V、3300V等多种规格的蓝宝石基氮化镓功率器件,多项性能指标处于行业内领先,主要应用于高功率PD快充、车载充电器、双向DC-DC、微型逆变器、便携储能、V2G等领域。

测试概览

泰克先进半导体实验室在今年9月收到了远山半导体寄送的新一代常开型(Normally-ON)高压氮化镓器件。为了解决氮化镓功率器件固有的电流崩塌问题,他们采用特有的极化超级结(PSJ:Polarization Super Junction)威廉希尔官方网站 ,将器件的额定工作电压和工作电流提升到(1200V/20A)。

对于器件的直流参数,选择在静态参数测试系统SPT1000A上进行测试。系统内置吉时利2657A高压源表和2636B高精度源表,最高可以支持3000V,1000A下的I-V和C-V特性测试。

在栅极电压-8V,Id=1uA的条件下,这款氮化镓功率器件的击穿电压BVDSS达到1505V。器件的阈值电压约为-3.9V。在器件导通条件下,Vgs=3V,Id=20A时,我们测得的静态导通电阻仅为 62.3mΩ。下图为关断条件下,漏电流Idss与反偏电压(0~1500V)的扫描关系曲线。

wKgZomckR2SALmVGAACAXalk4LA084.png

关断状态下反偏电压与漏电流关系曲线

在过往对氮化镓功率器件的动态开关参数测试中,采用DFN8x8封装的功率器件多为650V电压等级,双脉冲开关测试大多在400V条件下进行。在高压测试中,氮化镓器件比较容易出现电流崩塌现象,表现为硬开关过程中,导通电阻突然增大,如下图所示:

wKgaomckR2SAXcOlAAE6C9iIahM268.png

传统氮化镓功率器件在高压条件下开关测试容易出现的电流崩塌现象

下图是远山半导体提供的DFN8*8封装GaN HEMT器件在高压600V以及20A条件下进行开关测试的波形,栅极电压为-6V~+3V,使用同型号氮化镓器件作为陪测。(测试条件:同型号D-Mode 常开型氮化镓器件,Ron = Roff = 1Ω,负载电感 75uH,Vds: 600V,Vgs: -6V~+3V, Id: 20A)

wKgZomckR2WAOq0MAAEPU1nMHFg121.png

在测试过程中,使用了DPT1000A功率器件测试系统中的氮化镓测试电路,其中栅极探头使用1GHz带宽的TPP1000A,Vds测试使用800MHz带宽的高压单端探头TPP0850,电流探头使用T&M公司提供的2GHz电流传感器栅极驱动芯片使用了TI公司的LM5114,可以最高提供7A的瞬态电流。在测试结果中可以看到,蓝色的Vds波形在器件导通过程中电压非常接近0V,表示功率器件在高压下的硬开关操作,并没有导致导通电压的上升。

wKgaomckR2WAR8gOAAoJwlusXzU957.png

在实际测试结果中,器件的开启延迟Tdon为15.06ns,上升时间Tr为11.1ns,关断延迟为13.02ns,下降时间Tf为13ns。在高压大电流的硬开关条件下实现了极高的开关速度。

为了进一步检验在高压条件下的电流崩塌现象,我们通过使用钳位探头进行动态导通电阻测试,观察器件在不同电压条件下的导通电阻值变化。我们分别在300V,400V,500V,600V四个不同电压下测试器件的动态导通电阻,即使用钳位后的Vds与电流Id波形相除,得到器件在开启后的导通电阻波形。对比四组动态导通电阻波形,并在相同区域内取值做平均值计算,得到如下的结果:

wKgZomckR2eAKoJ3AAHYo2LKtbo085.png

上图红色区域为在300V,400V,500V,600V条件下双脉冲测试得到的动态导通电阻曲线

wKgaomckR2eAXCQrAAAJ3sRMG2I357.png

可以看到的是,随着测试电压的升高,器件动态导通电阻仅有非常小的抬升,600V与300V下的测试结果相比,仅上升6.4%,非常好的克服了氮化镓器件在高压条件下的电流崩塌现象。

结论

基于测试结果,可以看到远山半导体这次提供的氮化镓功率器件在高电压大电流条件下的良好表现,打破了传统氮化镓器件额定电压650V的限制,在双脉冲测试中表现出了良好的稳定性,在不同电压下的动态导通电阻测试也得到了非常一致的结果。

随着高压氮化镓器件的普及,通过设计和工艺的改进以及成本的进一步下降,相信氮化镓器件会在电力电子应用市场取得更大的市场空间,为智能电网、电动汽车、可再生能源系统等热门领域提供了新的可能性。

关于远山半导体

远山半导体是一家专注于氮化镓材料及功率器件研发与生产的高新威廉希尔官方网站 企业,拥有一支来自于中国、日本、美国的国际化核心威廉希尔官方网站 团队,具备“外延材料+芯片制造”的完整核心威廉希尔官方网站 闭环与量产能力,主打面向新能源william hill官网 的中高功率工业级氮化镓功率器件。

关于泰克科技

泰克公司总部位于美国俄勒冈州毕佛顿市,致力提供创新、精确、操作简便的测试、测量和监测解决方案,解决各种问题,释放洞察力,推动创新能力。70多年来,泰克一直走在数字时代前沿。

审核编辑 黄宇

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 半导体
    +关注

    关注

    334

    文章

    27302

    浏览量

    218142
  • 功率器件
    +关注

    关注

    41

    文章

    1760

    浏览量

    90417
  • 氮化镓
    +关注

    关注

    59

    文章

    1629

    浏览量

    116307
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    北交大本科生走进先进半导体开放实验室

    近日,北京交通大学电气工程学院的“电力电子方向专业综合设计与实践”本科大四学生在杨晓峰教授的带领下,走进了先进半导体开放实验室,开启了
    的头像 发表于 11-29 16:55 312次阅读

    第三半导体氮化(GaN)基础知识

    第三半导体氮化(GaN)。它以其卓越的性能和广泛的应用领域,在科技界掀起了阵热潮。   今天我要和你们聊
    的头像 发表于 11-27 16:06 405次阅读
    第三<b class='flag-5'>代</b><b class='flag-5'>半导体</b><b class='flag-5'>氮化</b><b class='flag-5'>镓</b>(GaN)基础知识

    合作案例 | 文解开远山氮化功率器件高压的秘密

    、消费电子等热门领域,发挥重要的作用。面向中高功率市场的氮化半导体IDM远山半导体
    的头像 发表于 11-12 15:58 365次阅读
    合作案例 | <b class='flag-5'>一</b>文解开<b class='flag-5'>远山</b><b class='flag-5'>氮化</b><b class='flag-5'>镓</b><b class='flag-5'>功率</b><b class='flag-5'>器件</b>耐<b class='flag-5'>高压</b>的秘密

    远山半导体氮化功率器件的耐高压测试

    氮化(GaN),作为种具有独特物理和化学性质的半导体材料,近年来在电子领域大放异彩,其制成的氮化
    的头像 发表于 10-29 16:23 353次阅读
    <b class='flag-5'>远山</b><b class='flag-5'>半导体</b><b class='flag-5'>氮化</b><b class='flag-5'>镓</b><b class='flag-5'>功率</b><b class='flag-5'>器件</b>的耐<b class='flag-5'>高压</b>测试

    日本企业加速氮化半导体生产,力推电动汽车续航升级

    日本公司正积极投入大规模生产氮化(GaN)功率半导体器件,旨在提升电动汽车的行驶里程。尽管氮化
    的头像 发表于 10-22 15:10 570次阅读

    远山半导体投资15亿建3条芯片线

    近日,GaN行业迎来了项重要突破,家名为远山半导体的企业宣布成功研发出新一代高压
    的头像 发表于 10-22 13:45 457次阅读

    纳微半导体发布GaNSli氮化功率芯片

    近日,纳微半导体推出了全新一代高度集成的氮化功率芯片——GaNSlim™。这款芯片凭借卓越的集成度和出色的散热性能,在手机和笔记本电脑充电
    的头像 发表于 10-17 16:02 364次阅读

    纳微半导体一代GaNFast氮化功率芯片助力联想打造全新氮化快充

    加利福尼亚州托伦斯2024年6月20日讯 — 唯全面专注的下一代功率半导体公司及氮化和碳化硅
    的头像 发表于 06-21 14:45 1483次阅读

    先进半导体开放实验室再升级, 开启功率器件测试新篇章

    ,作为北京先进半导体测试领域的领军者,今日宣布其实验室经过全面升级后,推出Version 2.0并在京盛大揭幕。科技中国区分销业务总经理
    的头像 发表于 05-22 17:52 443次阅读
    <b class='flag-5'>泰</b><b class='flag-5'>克</b><b class='flag-5'>先进</b><b class='flag-5'>半导体</b>开放<b class='flag-5'>实验室</b>再升级, 开启<b class='flag-5'>功率</b><b class='flag-5'>器件</b>测试新篇章

    先进半导体开放实验室再升级,开启功率器件测试新篇章

    创新实验室V2.0设备再更新、能力再升级; 助力产业升级,主打 开放性,先进性,本地化 协作共赢; 线上线下多元化互动,直击测试痛点。 先进
    发表于 05-16 17:14 280次阅读
    <b class='flag-5'>泰</b><b class='flag-5'>克</b><b class='flag-5'>先进</b><b class='flag-5'>半导体</b>开放<b class='flag-5'>实验室</b>再升级,开启<b class='flag-5'>功率</b><b class='flag-5'>器件</b>测试新篇章

    纳微半导体与欣锐科技联合打造新型研发实验室

    纳微半导体,作为氮化和碳化硅功率芯片的行业领导者,近日宣布与深圳欣锐科技股份有限公司联合打造的新型研发实验室正式揭牌。这
    的头像 发表于 01-30 11:13 792次阅读

    纳微半导体与欣锐科技联合实验室揭牌

    纳微半导体,作为全球唯全面专注于下一代功率半导体公司,氮化
    的头像 发表于 01-30 11:08 777次阅读

    氮化半导体属于金属材料吗

    氮化半导体并不属于金属材料,它属于半导体材料。为了满足你的要求,我将详细介绍氮化
    的头像 发表于 01-10 09:27 2153次阅读

    氮化半导体芯片和芯片区别

    材料不同。传统的硅半导体芯片是以硅为基材,采用不同的工艺在硅上加工制造,而氮化半导体芯片则是以氮化
    的头像 发表于 12-27 14:58 1482次阅读

    氮化半导体和碳化硅半导体的区别

    氮化半导体和碳化硅半导体是两种主要的宽禁带半导体材料,在诸多方面都有明显的区别。本文将详尽、详实、细致地比较这两种材料的物理特性、制备方法
    的头像 发表于 12-27 14:54 1819次阅读