6. آزمون نهایی (FT)

تست نهایی که به عنوان FT نیز شناخته می شود، آخرین مرحله آزمایش قبل از ارسال دستگاه ها است. معمولاً در دمای اتاق و دمای بالا انجام می شود تا اطمینان حاصل شود که دستگاه ها با مشخصات مطابقت دارند. پارامترهای اصلی تست شده در طول FT شامل Idss، Vth، Rdson و BV (ولتاژ شکست) از جمله موارد دیگر است.

در طول FT، دستگاه ها تحت آزمایش های دقیق قرار می گیرند تا عملکرد و عملکرد الکتریکی آنها تأیید شود. آزمایشها تحت شرایط عملیاتی مختلف برای شبیهسازی سناریوهای دنیای واقعی و اطمینان از اینکه دستگاهها میتوانند به طور قابل اعتماد و پیوسته کار کنند، انجام میشوند.

FT معمولاً شامل یک سری آزمایشها، از جمله تستهای الکتریکی و عملکردی، تستهای قابلیت اطمینان، تستهای محیطی و تست استرس است. هدف FT شناسایی هر گونه نقص، ایراد یا انحراف از عملکرد مورد انتظار و اطمینان از مطابقت دستگاه ها با استانداردهای کیفیت و نیازهای مشتری است.

به طور خلاصه، FT یک مرحله کنترل کیفیت حیاتی در فرآیند تولید است که تضمین می کند دستگاه ها کاملاً کاربردی، قابل اعتماد و آماده برای استقرار در طیف گسترده ای از کاربردها هستند.

مقایسه مواد دستگاه

(一) مقایسه ویژگی های مواد نیمه هادی

نیمه هادی هایی با پهنای باند گپ بیشتر از 2.2 eV به عنوان نیمه هادی های باند گپ گسترده (نیمه هادی های نسل سوم) گفته می شود.

مقایسه ویژگی های مواد نیمه هادی

پهنای باند گپ: سیلیکون دارای عرض باند 1.1 eV است که تقریباً سه برابر کوچکتر از گالیوم نیترید و کاربید سیلیکون است. بنابراین، نیترید گالیوم و کاربید سیلیکون می توانند به راحتی مدارهایی را که در ولتاژهای بالاتر کار می کنند پشتیبانی کنند، در حالی که نمی توانند مدارهایی را در ولتاژهای پایین مانند سیلیکون پشتیبانی کنند.

میدان الکتریکی شکست: میدان الکتریکی تجزیه نیترید گالیوم و کاربید سیلیکون بیش از 10 برابر بیشتر از سیلیکون است. این میدان شکست زیاد به نیترید گالیوم و کاربید سیلیکون اجازه می دهد تا ولتاژهای بالاتر را به راحتی مدیریت کنند.

تحرک الکترون: تحرک الکترونی نیترید گالیوم سه برابر بیشتر از کاربید سیلیکون است، که HEMT های نیترید گالیوم را برای کاربردهای با فرکانس بالا مناسب تر می کند.

رسانایی حرارتی: رسانایی گرمایی نیترید گالیوم 1.3 W/cmK (وات بر سانتی متر کلوین) است که کمتر از سیلیکون است. با این حال، کاربید سیلیکون بالاترین رسانایی حرارتی را دارد و در مقایسه با نیترید گالیوم و سیلیکون سه برابر بهتر در انتقال بار حرارتی است. این عملکرد حرارتی برتر به کاربید سیلیکون مزیت قابل توجهی در کاربردهای با قدرت و دمای بالا می دهد.

(二) مقایسه مواد بستر برای Ga HEMT

مقایسه پارامترهای GaN HEMT برای مواد مختلف زیرلایه

از آنجایی که ساختارهای GaN HEMT ساختارهای همپایی هستند، می توان از مواد زیرلایه مختلفی استفاده کرد.

پیوست: مقدمه ای بر ساختارهای دستگاه

به منظور سهولت درک بهتر ساختارهای دستگاه ذکر شده در متن، شرح مختصری از اختصارات انواع سازه های دستگاه ارائه شده است.

ماسفت: ترانزیستور اثر میدانی فلز-اکسید-نیمه هادی که به اختصار ماسفت نامیده می شود، دستگاهی است که با ولتاژ کنترل می شود. دو نوع ماسفت وجود دارد، "p-channel" و "n-channel" و هر نوع می تواند در حالت بهبود یا تخلیه باشد که در نتیجه چهار نوع مختلف ماسفت ایجاد می شود.

BJT (ترانزیستور اتصال دوقطبی): ترانزیستور پیوند دوقطبی که معمولاً به عنوان ترانزیستور شناخته می شود، یک دستگاه جریان محور است. دو نوع BJT وجود دارد، PNP و NPN که به طور گسترده ای به عنوان تقویت کننده، نوسان ساز، یا سوئیچ و غیره استفاده می شود.

HEMT (ترانزیستورهای با تحرک الکترون بالا): ترانزیستورهای با تحرک الکترون بالا.

pHEMT: ترانزیستور کاذب با تحرک الکترون بالا، که در آن "p" نشان دهنده شبه شکل است.

IGBT (ترانزیستور دوقطبی با گیت عایقبندی شده): ترانزیستور دوقطبی با گیت عایقبندی شده، که از MOS و PN به عنوان دو واحد اساسی تشکیل شده است.

HBT (Transistor Bipolar Heterojunction): ترانزیستور دوقطبی ناهمگون.

Triacs: Triode for Alternating Currents، یک دستگاه سیلیکونی کنترل شده دو طرفه.

تریستور: یکسو کننده کنترل شده با نیمه هادی.

LDMOS (Lateral Diffused MOS): پخش جانبی فلز-اکسید-نیمه هادی، یک دستگاه پرقدرت با فرکانس بالا. در ابتدا، LDMOS عمدتاً به سمت تقویت کننده های قدرت RF برای ایستگاه های پایه تلفن همراه بود.

CMOS (Complementary MOSFET): نیمه هادی اکسید فلزی مکمل، متشکل از NMOS و PMOS، واحد پایه مدارهای مجتمع است.