6. 最終テスト (FT)

最終テスト (FT とも呼ばれます) は、デバイスの出荷前の最後のテスト手順です。通常、デバイスが仕様を満たしていることを確認するために、室温と高温の両方で実行されます。 FT 中にテストされる主なパラメータには、Idss、Vth、Rdson、BV (降伏電圧) などが含まれます。

FT では、デバイスは電気的性能と機能を検証するために厳格なテストを受けます。テストは、現実世界のシナリオをシミュレートするためにさまざまな動作条件下で実施され、デバイスが確実かつ一貫して動作できることを確認します。

FT には通常、電気的および機能的テスト、信頼性テスト、環境テスト、ストレス テストなどの一連のテストが含まれます。 FT の目標は、欠陥、障害、または期待されるパフォーマンスからの逸脱を特定し、デバイスが品質基準と顧客の要件を満たしていることを確認することです。

要約すると、FT は製造プロセスにおける重要な品質管理ステップであり、デバイスが完全に機能し、信頼性が高く、幅広いアプリケーションに導入できる状態にあることを保証します。

デバイスの材質の比較

(一)半導体材料特性の比較

バンドギャップ幅が 2.2 eV を超える半導体は、ワイドバンドギャップ半導体 (第 XNUMX 世代半導体) と呼ばれます。

半導体材料特性の比較

バンドギャップ幅: シリコンのバンドギャップ幅は 1.1 eV で、これは窒化ガリウムや炭化ケイ素のほぼ XNUMX 分の XNUMX です。したがって、窒化ガリウムと炭化ケイ素は、より高い電圧で動作する回路を容易にサポートできますが、シリコンのような低電圧の回路をサポートすることはできません。

破壊電界: 窒化ガリウムと炭化ケイ素の破壊電界はシリコンの破壊電界の 10 倍以上です。この高い降伏電界により、窒化ガリウムと炭化ケイ素はより高い電圧を容易に扱うことができます。

電子移動度: 窒化ガリウムの電子移動度は炭化ケイ素の 3 倍であるため、窒化ガリウム HEMT は高周波アプリケーションにより適しています。

熱伝導率: 窒化ガリウムの熱伝導率は 1.3 W/cmK (ワット/センチメートルケルビン) で、シリコンの熱伝導率よりも低くなります。ただし、炭化ケイ素は熱伝導率が最も高く、窒化ガリウムやシリコンと比較して熱負荷の伝達が XNUMX 倍優れています。この優れた熱性能により、炭化ケイ素は高出力および高温の用途において大きな利点をもたらします。

(2)Ga HEMTの基板材料の比較

さまざまな基板材料の GaN HEMT パラメータの比較

GaN HEMT 構造はエピタキシャル構造であるため、さまざまな基板材料を使用できます。

添付資料: デバイス構造の概要

本文中で言及されているデバイス構造の理解を容易にするために、さまざまなタイプのデバイス構造の略語について簡単に説明します。

MOSFET：金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor、略称MOSFET）は、電圧制御型デバイスです。MOSFETには「pチャネル」と「nチャネル」の2種類があり、それぞれエンハンスメントモードとデプレッションモードのいずれかで動作するため、合計4種類のMOSFETが存在します。

BJT（バイポーラ接合トランジスタ）：バイポーラ接合トランジスタ（一般的にトランジスタと呼ばれる）は、電流駆動型のデバイスです。BJTにはPNP型とNPN型の2種類があり、増幅器、発振器、スイッチなどに広く使用されています。

HEMT (高電子移動度トランジスタ): 高電子移動度トランジスタ。

pHEMT: 擬似形高電子移動度トランジスタ。ここで「p」は擬似形を表します。

IGBT (絶縁ゲート バイポーラ トランジスタ): MOS と PN の 2 つの基本ユニットで構成される絶縁ゲート バイポーラ トランジスタ。

HBT (ヘテロ接合バイポーラトランジスタ): ヘテロ接合バイポーラトランジスタ。

トライアック: 交流用トライオード、双方向制御シリコン デバイス。

サイリスタ: 半導体制御の整流器。

LDMOS (横方向拡散 MOS): 横方向拡散金属酸化物半導体、高周波高出力デバイス。当初、LDMOS は主に携帯電話基地局用の RF パワーアンプを対象としていました。

CMOS (相補型 MOSFET): NMOS と PMOS で構成される相補型金属酸化膜半導体は、集積回路の基本単位です。