Structure et procédé de fabrication des dispositifs en nitrure de gallium (GaN)

6. Test final (FT)

Le test final, également connu sous le nom de FT, est la dernière étape de test avant l'expédition des appareils. Elle est généralement réalisée à température ambiante et à température élevée pour garantir que les appareils répondent aux spécifications. Les principaux paramètres testés lors du FT incluent, entre autres, Idss, Vth, Rdson et BV (tension de claquage).

Lors du FT, les appareils sont soumis à des tests rigoureux pour vérifier leurs performances électriques et leur fonctionnalité. Les tests sont effectués dans différentes conditions de fonctionnement pour simuler des scénarios réels et garantir que les appareils peuvent fonctionner de manière fiable et cohérente.

FT implique généralement une série de tests, notamment des tests électriques et fonctionnels, des tests de fiabilité, des tests environnementaux et des tests de résistance. L'objectif de FT est d'identifier tout défaut, défaut ou écart par rapport aux performances attendues et de garantir que les appareils répondent aux normes de qualité et aux exigences des clients.

En résumé, FT est une étape critique de contrôle qualité dans le processus de fabrication, garantissant que les appareils sont entièrement fonctionnels, fiables et prêts à être déployés dans une large gamme d'applications.

Comparaison des matériaux de l'appareil

(一) Comparaison des caractéristiques des matériaux semi-conducteurs

Les semi-conducteurs avec une largeur de bande interdite supérieure à 2.2 eV sont appelés semi-conducteurs à large bande interdite (semi-conducteurs de troisième génération).

Comparaison des caractéristiques des matériaux semi-conducteurs

Largeur de bande interdite : Le silicium a une largeur de bande interdite de 1.1 eV, ce qui est presque trois fois plus petit que celui du nitrure de gallium et du carbure de silicium. Par conséquent, le nitrure de gallium et le carbure de silicium peuvent facilement prendre en charge des circuits fonctionnant à des tensions plus élevées, alors qu'ils ne peuvent pas prendre en charge des circuits à des tensions plus faibles comme le silicium.

Champ électrique de claquage : Le champ électrique de claquage du nitrure de gallium et du carbure de silicium est plus de 10 fois supérieur à celui du silicium. Ce champ de claquage élevé permet au nitrure de gallium et au carbure de silicium de gérer facilement des tensions plus élevées.

Mobilité électronique : la mobilité électronique du nitrure de gallium est trois fois supérieure à celle du carbure de silicium, ce qui rend les HEMT au nitrure de gallium plus adaptés aux applications à haute fréquence.

Conductivité thermique : La conductivité thermique du nitrure de gallium est de 1.3 W/cmK (watts par centimètre Kelvin), ce qui est inférieur à celui du silicium. Cependant, le carbure de silicium a la conductivité thermique la plus élevée et transfère la charge thermique trois fois mieux que le nitrure de gallium et le silicium. Ces performances thermiques supérieures confèrent au carbure de silicium un avantage significatif dans les applications à haute puissance et haute température.

(二) Comparaison des matériaux de substrat pour Ga HEMT

Comparaison des paramètres GaN HEMT pour différents matériaux de substrat

Les structures GaN HEMT étant des structures épitaxiales, différents matériaux de substrat peuvent être utilisés.

Pièce jointe : Introduction aux structures des appareils

Afin de faciliter une meilleure compréhension des structures de dispositifs mentionnées dans le texte, une brève description des abréviations des différents types de structures de dispositifs est fournie.

MOSFET : Transistor à effet de champ métal-oxyde-semiconducteur (MOSFET), un composant commandé en tension. Il existe deux types de MOSFET, « canal P » et « canal N », chacun pouvant fonctionner en mode d'enrichissement ou d'appauvrissement, ce qui donne quatre types différents de MOSFET.

BJT (transistor à jonction bipolaire) : Le transistor à jonction bipolaire, communément appelé transistor, est un dispositif piloté par le courant. Il existe deux types de BJT, PNP et NPN, largement utilisés comme amplificateurs, oscillateurs, commutateurs, etc.

HEMT (Transistors à haute mobilité électronique) : Transistors à haute mobilité électronique.

pHEMT : Transistor pseudomorphe à haute mobilité électronique, où « p » représente pseudomorphe.

IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) : Transistor bipolaire à grille isolée, composé de MOS et de PN comme deux unités de base.

HBT (Transistor bipolaire à hétérojonction) : Transistor bipolaire à hétérojonction.

Triacs : Triode pour courants alternatifs, un dispositif au silicium contrôlé bidirectionnel.

Thyristor : Redresseur contrôlé par semi-conducteur.

LDMOS (Lateral Diffused MOS) : métal-oxyde-semi-conducteur à diffusion latérale, un dispositif haute fréquence et haute puissance. Initialement, LDMOS était principalement orienté vers les amplificateurs de puissance RF pour les stations de base de téléphonie mobile.

CMOS (MOSFET complémentaire) : Le semi-conducteur à oxyde métallique complémentaire, composé de NMOS et de PMOS, est l'unité de base des circuits intégrés.