碳化硅功率半导体器件测试电源


第三代半导体材料碳化硅具有禁带宽度大、临界击穿电场强度高、电子饱和迁移速率大、电子密度高、热导率高、介电常数低,具备高频高效、耐高压、耐高温,以及抗辐射能力强等诸多优越性能,因而能制备出在高温下运行稳定,在高电压、高频率等极端环境下更为稳定的半导体器件,是支撑固态光源、功率半导体、微波射频器件的“核芯”材料和电子元器件,可以起到减小体积简化系统,提升功率密度的作用。


现阶段,国内仍未建立专门针对碳化硅功率半导体器件的试验标准和评价方法,碳化硅功率半导体器件的驱动技术和保护技术仍需加强。因此,国内中游厂商为提高碳化硅器件栅级工作寿命和稳定性,迫切需要对碳化硅功率半导体器件进行多种测试,提高碳化硅功率半导体器件的使用寿命和稳定性。


航裕电源运用十余年专业电源研发制造技术,服务于国家科创兴国战略,为功率半导体技术发展竭尽全力,推出多款碳化硅半导体器件测试专用电源,推动碳化硅、氮化镓等半导体器件制造工艺的提升与发展,助力功率半导体科创事业腾飞。


1、静态特性测试

碳化硅功率半导体器件的栅极氧化层面临着更高的电场强度。由于制造工艺导致碳化硅功率半导体器件界面态密度高出了近2~3个数量级,由此引起的栅极阈值电压不稳定性严重影响了碳化硅的可靠性。


■ 耐压测试

耐压测试是最常见的静态测试。它包括施加一个预设好的电压,输出电压作用于被测物,并持续一段时间,电压值和持续时间长短视具体应用工况而定。

该测试可采用以下电源


HY-HV系列可编程高压直流电源

*高压小电流电源,电压耐久性测试专用

■ 输出电压型号有2kV、3kV、4kV、5kV、6kV、8kV、10kV、15kV、20kV······50kV等

■ 高功率密度:单机最大150kW

■ 工作模式:恒压CV、恒流CC,CV/CC优先可设

■ 支持前面板编程,无须上位机软件控制

■ 上升和下降斜率可调(电压/电流)

■ 电源输出软启动功能

■ 16 bits D/A 高精度转换器,输出精确

■ 20 bits A/D 高精度转换器,回读更准


■ 高压击穿测试

碳化硅禁带宽度为硅的3倍左右,意味着需要更大的能量来激发电子导电,要求很高的击穿电场强度。

航裕电源HY-HVL系列线性可编程高压直流电源,输出电压型号有1.25kV、2.5kV、5kV、10kV、15kV、20kV、30kV、40kV、50kV等多种范围可选,满足多元化高压器件击穿测试需求,具有高精度,低干扰,低纹波等优势,适合高精密测试与测量,可进行高压器件击穿测试、高压组件测试、高压电阻率测试、绝缘耐压测试、二极管反偏测试等。

该测试可采用以下电源


HY-HVL系列线性可编程高压直流电源

*满足高压、高精度的测试需求

■ 输出电压型号有1.25kV、2.5kV、5kV、10kV、15kV、20kV、30kV、40kV、50kV等

■ 输出电流范围:500μA-50mA

■ 工作模式:恒压CV、恒流CC,CV/CC优先可设

■ 超低干扰、超低纹波,适合高精密测试与测量

■ 支持前面板编程,无须上位机软件控制

■ 上升和下降斜率可调(电压/电流)

■ 电源输出软启动功能,应对感性负载

■ 16 bits D/A 高精度转换器,输出精确

■ 20 bits A/D 高精度转换器, 回读更准


■ 老化试验

通过老化试验,模拟碳化硅功率半导体器件实际工况电环境,进行长时间的测试,检验产品的性能,从而知道产品的使用寿命。

该测试可采用以下电源


HY-S系列1U超薄型可编程直流电源

*超薄机身,稳定供电,易于集成

■ 采用新型碳化硅材料,空间小,效率高

■ 尺寸:483(W) * 445.5(D) * 44.5(H) mm

■ 输出电压最大1500V,输出电流最大360A

■ 高功率密度5kW

■ 抗震,军品级三防(防霉菌、防潮湿、防盐雾)

■ 工作模式:恒压CV、恒流CC,CV/CC优先可设

■ 输入标配PFC,功率因素高达0.99

■ 上升和下降斜率可调(电压/电流)

■ 电源输出软启动功能,应对感性负载

■ 16 bits D/A 高精度转换器,输出精确

■ 20 bits A/D 高精度转换器,回读更准


HY-PM系列可编程多功能直流电源

*低压大电流电源,电流耐久性测试专用

■ 单机输出电流最大1.5kA,可并联输出3kA、5kA、10kA、15kA等规格,最大至30kA

■ 高功率密度:单机最大5kW/2U&15kW/3U

■ 更大功率可通过并联实现

■ 工作模式:恒压CV、恒流CC,CV/CC优先可设

■ 输入标配 PFC,功率因素高达0.99

■ 支持前面板编程,无须上位机软件控制

■ 上升和下降斜率可调(电压/电流)

■ 电源输出软启动功能,应对感性负载

■ 16 bits D/A 高精度转换器,输出精确

■ 20 bits A/D 高精度转换器,回读更准


HY-HV系列可编程高压直流电源

*高压小电流电源,电压耐久性测试专用

■ 输出电压型号有2kV、5kV、10kV、15kV、20kV、50kV等

■ 高功率密度:单机最大150kW

■ 工作模式:恒压CV、恒流CC,CV/CC优先可设

■ 支持前面板编程,无须上位机软件控制

■ 上升和下降斜率可调(电压/电流)

■ 电源输出软启动功能

■ 16 bits D/A 高精度转换器,输出精确

■ 20 bits A/D 高精度转换器,回读更准


HY-HP系列可编程大功率直流电源

*满足大功率测试需求

■ 输出功率型号有20kW、30kW、50kW、100kW、150kW······300kW等型号,最大可至2000kW

■ 输出电压 最大 2000V

■ 输出电流 最大 30000A

■ 工作模式:恒压CV、恒流CC,CV/CC优先可设

■ 162 种电压/电流组合,可供用户自由选择

■ 支持前面板编程,无须上位机软件控制

■ 上升和下降斜率可调(电压/电流)

■ 电源输出软启动功能,应对感性负载

■ 16 bits D/A 高精度转换器,输出精确

■ 20 bits A/D 高精度转换器,回读更准


2、动态特性测试   

碳化硅功率半导体器件的迟滞现象取决于界面态的充放电情况。当器件从积累到耗尽,再变成反转时,费米能级快速穿过碳化硅带隙,使得界面态进入非稳态,并发生供体陷阱的放电,这将影响到碳化硅MOSFET的动态性能,导致漏极电流过调,从而增加开关损耗,加速器件老化。并且也会导致短路时峰值电流的增加,加剧短路工况。


该测试可采用以下电源


HY-PM系列可编程多功能直流电源

*电流上升时间小于5毫秒,专用于电流瞬动试验

■ 单机输出电流最大1.5kA,可并联输出3kA、5kA、10kA、15kA等规格,最大至30kA

■ 高功率密度:单机最大5kW/2U&15kW/3U

■ 更大功率可通过并联实现

■ 工作模式:恒压CV、恒流CC,CV/CC优先可设

■ 输入标配PFC,功率因素高达0.99

■ 支持前面板编程,无须上位机软件控制

■ 上升和下降斜率可调(电压/电流)

■ 电源输出软启动功能,应对感性负载

■ 16 bits D/A 高精度转换器,输出精确

■ 20 bits A/D 高精度转换器,回读更准


HY-S系列1U超薄型可编程直流电源

*超薄机身,稳定供电、易于集成

■ 采用新型碳化硅材料,空间小,效率高

■ 尺寸:483(W) * 445.5(D) * 44.5(H) mm

■ 输出电压最大1500V,输出电流最大360A

■ 高功率密度5kW

■ 抗震,军品级三防(防霉菌、防潮湿、防盐雾)

■ 工作模式:恒压CV、恒流CC,CV/CC优先可设

■ 输入标配PFC,功率因素高达0.99

■ 上升和下降斜率可调(电压/电流)

■ 电源输出软启动功能,应对感性负载

■ 16 bits D/A 高精度转换器,输出精确

■ 20 bits A/D 高精度转换器,回读更准


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