De structuur en het productieproces van galliumnitride (GaN) -apparaten

6. Eindtest (FT)

Final Test, ook wel FT genoemd, is de laatste teststap vóór verzending van de apparaten. Het wordt doorgaans uitgevoerd bij zowel kamertemperatuur als hoge temperaturen om ervoor te zorgen dat de apparaten aan de specificaties voldoen. De belangrijkste parameters die tijdens FT worden getest, zijn onder andere Idss, Vth, Rdson en BV (doorslagspanning).

Tijdens FT worden de apparaten onderworpen aan strenge tests om hun elektrische prestaties en functionaliteit te verifiëren. De tests worden uitgevoerd onder verschillende bedrijfsomstandigheden om scenario's uit de echte wereld te simuleren en ervoor te zorgen dat de apparaten betrouwbaar en consistent kunnen werken.

FT omvat doorgaans een reeks tests, waaronder elektrische en functionele tests, betrouwbaarheidstests, omgevingstests en stresstests. Het doel van FT is om eventuele defecten, fouten of afwijkingen van de verwachte prestaties te identificeren en ervoor te zorgen dat de apparaten voldoen aan de kwaliteitsnormen en klantvereisten.

Samenvattend is FT een cruciale kwaliteitscontrolestap in het productieproces, die ervoor zorgt dat de apparaten volledig functioneel, betrouwbaar en klaar zijn voor inzet in een breed scala aan toepassingen.

Vergelijking van apparaatmateriaal

(一) Vergelijking van eigenschappen van halfgeleidermaterialen

Halfgeleiders met een bandbreedte groter dan 2.2 eV worden halfgeleiders met een brede bandafstand genoemd (halfgeleiders van de derde generatie).

Vergelijking van materiaaleigenschappen van halfgeleiders

Bandgap-breedte: Silicium heeft een bandgap-breedte van 1.1 eV, wat bijna drie keer kleiner is dan die van galliumnitride en siliciumcarbide. Daarom kunnen galliumnitride en siliciumcarbide gemakkelijk circuits ondersteunen die op hogere spanningen werken, terwijl ze geen circuits met lagere spanningen kunnen ondersteunen, zoals silicium.

Doorslagelektrisch veld: Het doorslagelektrisch veld van galliumnitride en siliciumcarbide is meer dan 10 keer hoger dan dat van silicium. Dankzij dit hoge doorslagveld kunnen galliumnitride en siliciumcarbide gemakkelijk hogere spanningen aan.

Elektronenmobiliteit: De elektronenmobiliteit van galliumnitride is drie keer hoger dan die van siliciumcarbide, waardoor galliumnitride-HEMT's geschikter zijn voor hoogfrequente toepassingen.

Thermische geleidbaarheid: De thermische geleidbaarheid van galliumnitride bedraagt 1.3 W/cmK (watt per centimeter Kelvin), wat lager is dan die van silicium. Siliciumcarbide heeft echter de hoogste thermische geleidbaarheid en is drie keer beter in het overbrengen van warmtebelasting vergeleken met galliumnitride en silicium. Deze superieure thermische prestaties geven siliciumcarbide een aanzienlijk voordeel bij toepassingen met hoog vermogen en hoge temperaturen.

(二) Vergelijking van substraatmaterialen voor Ga HEMT

Vergelijking van GaN HEMT-parameters voor verschillende substraatmaterialen

Omdat GaN HEMT-structuren epitaxiale structuren zijn, kunnen verschillende substraatmaterialen worden gebruikt.

Bijlage: Inleiding tot apparaatstructuren

Om een beter begrip van de in de tekst genoemde apparaatstructuren te vergemakkelijken, wordt een korte beschrijving van afkortingen voor verschillende soorten apparaatstructuren gegeven.

MOSFET: Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, afgekort MOSFET, is een spanningsgestuurde transistor. Er zijn twee soorten MOSFET's: p-kanaal en n-kanaal, en elk type kan in de enhancement- of depletion-modus staan, wat resulteert in vier verschillende typen MOSFET's.

BJT (Bipolaire Junctie Transistor): Een bipolaire junctietransistor, beter bekend als een transistor, is een stroomgestuurd apparaat. Er zijn twee soorten BJT's, PNP en NPN, die veel worden gebruikt als versterkers, oscillatoren, schakelaars, enz.

HEMT (High Electron Mobility Transistors): Transistors met hoge elektronenmobiliteit.

pHEMT: Pseudomorfe Hoge Elektronenmobiliteit Transistor, waarbij "p" pseudomorf staat voor.

IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor): Geïsoleerde bipolaire transistor met poort, bestaande uit MOS en PN als twee basiseenheden.

HBT (Heterojunction Bipolar Transistor): Heterojunction bipolaire transistor.

Triacs: Triode for Wisselstromen, een bidirectioneel bestuurd siliciumapparaat.

Thyristor: Halfgeleidergestuurde gelijkrichter.

LDMOS (Lateral Diffused MOS): Laterale diffusie-metaaloxide-halfgeleider, een hoogfrequent apparaat met hoog vermogen. Aanvankelijk was LDMOS vooral gericht op RF-vermogensversterkers voor basisstations voor mobiele telefoons.

CMOS (Complementary MOSFET): Complementaire metaaloxide-halfgeleider, samengesteld uit NMOS en PMOS, is de basiseenheid van geïntegreerde schakelingen.