질화갈륨(GaN) 소자의 구조와 제조 공정

6. 최종 테스트(FT)

FT라고도 하는 최종 테스트는 장치 배송 전 마지막 테스트 단계입니다. 일반적으로 장치가 사양을 충족하는지 확인하기 위해 실온과 고온 모두에서 수행됩니다. FT 중에 테스트되는 주요 매개변수에는 Idss, Vth, Rdson 및 BV(파괴 전압)가 포함됩니다.

FT 과정에서 장치는 전기적 성능과 기능을 검증하기 위해 엄격한 테스트를 거칩니다. 테스트는 실제 시나리오를 시뮬레이션하고 장치가 안정적이고 일관되게 작동할 수 있는지 확인하기 위해 다양한 작동 조건에서 수행됩니다.

FT에는 일반적으로 전기 및 기능 테스트, 신뢰성 테스트, 환경 테스트, 스트레스 테스트를 포함한 일련의 테스트가 포함됩니다. FT의 목표는 결함, 오류 또는 예상 성능 편차를 식별하고 장치가 품질 표준 및 고객 요구 사항을 충족하는지 확인하는 것입니다.

요약하자면, FT는 제조 공정에서 중요한 품질 관리 단계로, 장치가 완벽하게 작동하고 안정적이며 다양한 응용 분야에 배포할 준비가 되어 있는지 확인합니다.

장치 재료 비교

(一)반도체 재료 특성 비교

밴드갭 폭이 2.2eV보다 큰 반도체를 와이드 밴드갭 반도체(XNUMX세대 반도체)라고 합니다.

반도체 재료 특성 비교

밴드갭 폭: 실리콘의 밴드갭 폭은 1.1eV로 질화갈륨 및 탄화규소에 비해 거의 XNUMX배 작습니다. 따라서 질화갈륨과 탄화규소는 더 높은 전압에서 작동하는 회로를 쉽게 지원할 수 있지만 실리콘과 같이 더 낮은 전압에서 작동하는 회로는 지원할 수 없습니다.

항복 전기장: 질화갈륨과 탄화규소의 항복 전기장은 실리콘보다 10배 이상 높습니다. 이러한 높은 항복 필드 덕분에 질화갈륨과 탄화규소는 더 높은 전압을 쉽게 처리할 수 있습니다.

전자 이동성: 질화갈륨의 전자 이동성은 탄화규소보다 3배 더 높기 때문에 질화갈륨 HEMT는 고주파 응용 분야에 더 적합합니다.

열전도율: 질화갈륨의 열전도율은 1.3W/cmK(센티미터 켈빈당 와트)로, 이는 실리콘보다 낮습니다. 그러나 탄화규소는 질화갈륨이나 규소에 비해 열전도율이 가장 높고 열부하 전달 능력이 XNUMX배 더 좋습니다. 이러한 뛰어난 열 성능은 탄화규소가 고전력 및 고온 응용 분야에서 상당한 이점을 제공합니다.

(2)Ga HEMT용 기판재료 비교

다양한 기판 재료에 대한 GaN HEMT 매개변수 비교

GaN HEMT 구조는 에피택셜 구조이기 때문에 다양한 기판 재료를 사용할 수 있습니다.

첨부: 장치 구조 소개

본문에 언급된 장치 구조에 대한 더 나은 이해를 돕기 위해 다양한 유형의 장치 구조에 대한 약어에 대한 간략한 설명이 제공됩니다.

MOSFET: 금속 산화막 반도체 전계 효과 트랜지스터(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, 줄여서 MOSFET)는 전압 제어 소자입니다. MOSFET에는 "p채널"과 "n채널"의 두 가지 유형이 있으며, 각 유형은 증가 모드 또는 공핍 모드로 동작할 수 있어 네 가지 유형의 MOSFET이 있습니다.

BJT(바이폴라 접합 트랜지스터): 바이폴라 접합 트랜지스터는 일반적으로 트랜지스터로 알려져 있으며, 전류 구동 소자입니다. BJT에는 PNP와 NPN 두 가지 유형이 있으며, 증폭기, 발진기 또는 스위치 등으로 널리 사용됩니다.

HEMT(고전자 이동도 트랜지스터): 고전자 이동도 트랜지스터.

pHEMT: 유사형 고 전자 이동도 트랜지스터, 여기서 "p"는 유사형을 나타냅니다.

IGBT(절연 게이트 바이폴라 트랜지스터): MOS와 PN을 두 가지 기본 단위로 구성된 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터입니다.

HBT(Heterojunction Bipolar Transistor): 헤테로접합 바이폴라 트랜지스터.

트라이액(Triacs): 양방향 제어 실리콘 장치인 교류용 3극관.

사이리스터: 반도체 제어 정류기.

LDMOS(Lateral Diffused MOS): 측면 확산형 금속-산화물-반도체, 고주파 고전력 장치. 처음에 LDMOS는 주로 휴대폰 기지국용 RF 전력 증폭기에 중점을 두었습니다.

CMOS(Complementary MOSFET): NMOS와 PMOS로 구성된 상보형 금속산화물 반도체로, 집적 회로의 기본 단위입니다.