Konstrukcja i proces wytwarzania urządzeń z azotku galu (GaN).

6. Test końcowy (FT)

Test końcowy, znany również jako FT, to ostatni etap testowania przed wysyłką urządzeń. Zwykle przeprowadza się ją zarówno w temperaturze pokojowej, jak i w wysokich temperaturach, aby zapewnić, że urządzenia spełniają specyfikacje. Do głównych parametrów testowanych podczas FT należą między innymi Idss, Vth, Rdson i BV (napięcie przebicia).

Podczas FT urządzenia poddawane są rygorystycznym testom w celu sprawdzenia ich parametrów elektrycznych i funkcjonalności. Testy przeprowadzane są w różnych warunkach pracy, aby symulować scenariusze ze świata rzeczywistego i zapewnić niezawodne i spójne działanie urządzeń.

FT zwykle obejmuje serię testów, w tym testy elektryczne i funkcjonalne, testy niezawodności, testy środowiskowe i testy warunków skrajnych. Celem FT jest identyfikacja wszelkich defektów, usterek lub odchyleń od oczekiwanego działania oraz zapewnienie, że urządzenia spełniają standardy jakości i wymagania klienta.

Podsumowując, FT to krytyczny etap kontroli jakości w procesie produkcyjnym, zapewniający, że urządzenia są w pełni funkcjonalne, niezawodne i gotowe do wdrożenia w szerokim zakresie zastosowań.

Porównanie materiałów urządzenia

(一) Porównanie właściwości materiałów półprzewodnikowych

Półprzewodniki o szerokości pasma wzbronionego większej niż 2.2 eV nazywane są półprzewodnikami o szerokim paśmie wzbronionym (półprzewodniki trzeciej generacji).

Porównanie właściwości materiałów półprzewodnikowych

Szerokość pasma wzbronionego: Krzem ma szerokość pasma wzbronionego wynoszącą 1.1 eV, czyli prawie trzy razy mniejszą niż szerokość pasma wzbronionego w przypadku azotku galu i węglika krzemu. Dlatego azotek galu i węglik krzemu mogą z łatwością obsługiwać obwody pracujące przy wyższych napięciach, podczas gdy nie mogą obsługiwać obwodów o niższych napięciach, takich jak krzem.

Pole elektryczne przebicia: Pole elektryczne przebicia azotku galu i węglika krzemu jest ponad 10 razy większe niż w przypadku krzemu. Dzięki temu wysokiemu polu przebicia azotek galu i węglik krzemu z łatwością radzą sobie z wyższymi napięciami.

Mobilność elektronów: Mobilność elektronów azotku galu jest trzykrotnie wyższa niż w przypadku węglika krzemu, co sprawia, że HEMT z azotku galu są bardziej odpowiednie do zastosowań o wysokiej częstotliwości.

Przewodność cieplna: Przewodność cieplna azotku galu wynosi 1.3 W/cmK (wat na centymetr Kelvina), czyli jest niższa niż w przypadku krzemu. Jednakże węglik krzemu ma najwyższą przewodność cieplną i trzykrotnie lepiej przenosi obciążenie cieplne w porównaniu z azotkiem galu i krzemem. Ta doskonała wydajność cieplna zapewnia węglikowi krzemu znaczną przewagę w zastosowaniach wymagających dużej mocy i wysokich temperatur.

(二) Porównanie materiałów podłoża dla Ga HEMT

Porównanie parametrów GaN HEMT dla różnych materiałów podłoża

Ponieważ struktury GaN HEMT są strukturami epitaksjalnymi, można zastosować różne materiały podłoża.

Załącznik: Wprowadzenie do struktur urządzeń

Aby ułatwić lepsze zrozumienie konstrukcji urządzeń wymienionych w tekście, zamieszczono krótki opis skrótów dla różnych typów konstrukcji urządzeń.

MOSFET: tranzystor polowy typu metal-tlenek-półprzewodnik, w skrócie MOSFET, to urządzenie sterowane napięciowo. Istnieją dwa rodzaje tranzystorów MOSFET: z kanałem p i z kanałem n, a każdy z nich może pracować w trybie wzbogacania lub zubożenia, co daje cztery różne typy tranzystorów MOSFET.

BJT (tranzystor bipolarny): Tranzystor bipolarny, powszechnie znany jako tranzystor, to urządzenie sterowane prądem. Istnieją dwa rodzaje tranzystorów BJT: PNP i NPN, które są szeroko stosowane jako wzmacniacze, oscylatory, przełączniki itp.

HEMT (tranzystory o wysokiej ruchliwości elektronów): tranzystory o wysokiej ruchliwości elektronów.

pHEMT: pseudomorficzny tranzystor o wysokiej ruchliwości elektronów, gdzie „p” oznacza pseudomorfizm.

IGBT (tranzystor bipolarny z izolowaną bramką): tranzystor bipolarny z izolowaną bramką, składający się z dwóch podstawowych modułów: MOS i PN.

HBT (tranzystor heterozłączowy bipolarny): Tranzystor heterozłączowy bipolarny.

Triaki: Trioda dla prądów przemiennych, dwukierunkowo sterowane urządzenie krzemowe.

Tyrystor: Prostownik sterowany półprzewodnikiem.

LDMOS (Lateral Diffused MOS): Półprzewodnik z tlenkiem metalu z boczną dyfuzją, urządzenie o wysokiej częstotliwości i dużej mocy. Początkowo LDMOS był zorientowany głównie na wzmacniacze mocy RF dla stacji bazowych telefonii komórkowej.

CMOS (uzupełniający MOSFET): Komplementarny układ metal-tlenek-półprzewodnik, składający się z NMOS i PMOS, jest podstawową jednostką układów scalonych.