6. การทดสอบครั้งสุดท้าย (FT)

การทดสอบขั้นสุดท้ายหรือที่เรียกว่า FT เป็นขั้นตอนการทดสอบสุดท้ายก่อนจัดส่งอุปกรณ์ โดยทั่วไปจะดำเนินการทั้งที่อุณหภูมิห้องและอุณหภูมิสูงเพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ตรงตามข้อกำหนด พารามิเตอร์หลักที่ทดสอบระหว่าง FT ได้แก่ Idss, Vth, Rdson และ BV (แรงดันพังทลาย) และอื่นๆ

ในระหว่าง FT อุปกรณ์จะได้รับการทดสอบอย่างเข้มงวดเพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพและฟังก์ชันทางไฟฟ้า การทดสอบดำเนินการภายใต้สภาวะการทำงานที่แตกต่างกันเพื่อจำลองสถานการณ์จริงและให้แน่ใจว่าอุปกรณ์สามารถทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือและสม่ำเสมอ

FT มักจะเกี่ยวข้องกับชุดการทดสอบ รวมถึงการทดสอบทางไฟฟ้าและการทำงาน การทดสอบความน่าเชื่อถือ การทดสอบด้านสิ่งแวดล้อม และการทดสอบความเครียด เป้าหมายของ FT คือการระบุข้อบกพร่อง ข้อบกพร่อง หรือการเบี่ยงเบนไปจากประสิทธิภาพที่คาดหวัง และเพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์เป็นไปตามมาตรฐานคุณภาพและข้อกำหนดของลูกค้า

โดยสรุป FT เป็นขั้นตอนการควบคุมคุณภาพที่สำคัญในกระบวนการผลิต เพื่อให้มั่นใจว่าอุปกรณ์ทำงานได้อย่างสมบูรณ์ เชื่อถือได้ และพร้อมสำหรับการปรับใช้ในการใช้งานที่หลากหลาย

การเปรียบเทียบวัสดุอุปกรณ์

(一) การเปรียบเทียบลักษณะของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์

อุปกรณ์กึ่งตัวนำที่มีความกว้างของแถบความถี่มากกว่า 2.2 eV เรียกว่าอุปกรณ์กึ่งตัวนำแบบแถบกว้าง (อุปกรณ์กึ่งตัวนำรุ่นที่สาม)

การเปรียบเทียบลักษณะของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์

ความกว้างของแถบความถี่: ซิลิคอนมีความกว้างของแถบความถี่ที่ 1.1 eV ซึ่งเล็กกว่าความกว้างของแกลเลียมไนไตรด์และซิลิคอนคาร์ไบด์เกือบสามเท่า ดังนั้นแกลเลียมไนไตรด์และซิลิคอนคาร์ไบด์จึงสามารถรองรับวงจรที่ทำงานที่แรงดันไฟฟ้าสูงได้อย่างง่ายดาย ในขณะที่ไม่สามารถรองรับวงจรที่แรงดันไฟฟ้าต่ำเช่นซิลิคอนได้

สนามไฟฟ้าสลาย: สนามไฟฟ้าสลายของแกลเลียมไนไตรด์และซิลิคอนคาร์ไบด์สูงกว่าซิลิคอนมากกว่า 10 เท่า สนามแยกย่อยที่สูงนี้ช่วยให้แกลเลียมไนไตรด์และซิลิคอนคาร์ไบด์สามารถรับมือกับแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นได้อย่างง่ายดาย

การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน: การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนของแกลเลียมไนไตรด์นั้นสูงกว่าซิลิคอนคาร์ไบด์ถึงสามเท่า ทำให้ HEMT ของแกลเลียมไนไตรด์เหมาะสำหรับการใช้งานในความถี่สูงมากกว่า

การนำความร้อน: ค่าการนำความร้อนของแกลเลียมไนไตรด์คือ 1.3 W / cmK (วัตต์ต่อเซนติเมตรเคลวิน) ซึ่งต่ำกว่าของซิลิคอน อย่างไรก็ตาม ซิลิคอนคาร์ไบด์มีค่าการนำความร้อนสูงที่สุด และถ่ายโอนภาระความร้อนได้ดีกว่าถึงสามเท่า เมื่อเทียบกับแกลเลียมไนไตรด์และซิลิคอน ประสิทธิภาพการระบายความร้อนที่เหนือกว่านี้ทำให้ซิลิกอนคาร์ไบด์มีข้อได้เปรียบอย่างมากในการใช้งานที่ใช้พลังงานสูงและอุณหภูมิสูง

(二)การเปรียบเทียบวัสดุพื้นผิวสำหรับ Ga HEMT

การเปรียบเทียบพารามิเตอร์ GaN HEMT สำหรับวัสดุพื้นผิวที่แตกต่างกัน

เนื่องจากโครงสร้าง GaN HEMT เป็นโครงสร้างแบบอีปิแอกเซียล จึงสามารถใช้วัสดุซับสเตรตที่แตกต่างกันได้

เอกสารแนบ: ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับโครงสร้างอุปกรณ์

เพื่อช่วยให้เข้าใจโครงสร้างอุปกรณ์ที่กล่าวถึงในข้อความได้ดีขึ้น จึงได้มีการจัดเตรียมคำอธิบายโดยย่อเกี่ยวกับตัวย่อสำหรับโครงสร้างอุปกรณ์ประเภทต่างๆ

MOSFET: ทรานซิสเตอร์สนามผลโลหะ - ออกไซด์ - เซมิคอนดักเตอร์ ย่อว่า MOSFET เป็นอุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้า MOSFET มีสองประเภทคือ "p-channel" และ "n-channel" และแต่ละประเภทสามารถอยู่ในโหมดเพิ่มประสิทธิภาพหรือโหมดพร่อง ซึ่งส่งผลให้ MOSFET ต่างกันสี่ประเภท

BJT (ทรานซิสเตอร์สองขั้วทางแยก): ทรานซิสเตอร์สองขั้วทางแยกหรือที่เรียกกันทั่วไปว่าทรานซิสเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนด้วยกระแสไฟฟ้า BJT มีสองประเภท ได้แก่ PNP และ NPN ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นเครื่องขยายเสียง ออสซิลเลเตอร์ หรือสวิตช์ เป็นต้น

HEMT (ทรานซิสเตอร์การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนสูง): ทรานซิสเตอร์การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนสูง

pHEMT: Pseudomorphic High Electron Mobility Transistor โดยที่ "p" แทน pseudomorphic

IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) : ทรานซิสเตอร์ไบโพลาร์เกตฉนวน ซึ่งประกอบด้วย MOS และ PN เป็นหน่วยพื้นฐานสองหน่วย

HBT (Heterojunction Bipolar Transistor): ทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์แบบ Heterojunction

Triacs: Triode สำหรับกระแสสลับ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ซิลิคอนที่ควบคุมแบบสองทิศทาง

ไทริสเตอร์: วงจรเรียงกระแสควบคุมเซมิคอนดักเตอร์

LDMOS (MOS แบบกระจายด้านข้าง): โลหะ-ออกไซด์-เซมิคอนดักเตอร์แบบกระจายด้านข้าง ซึ่งเป็นอุปกรณ์กำลังสูงความถี่สูง ในขั้นต้น LDMOS มุ่งเน้นไปที่เครื่องขยายกำลัง RF สำหรับสถานีฐานโทรศัพท์มือถือเป็นหลัก

CMOS (MOSFET เสริม): โลหะ-ออกไซด์-เซมิคอนดักเตอร์เสริม ซึ่งประกอบด้วย NMOS และ PMOS เป็นหน่วยพื้นฐานของวงจรรวม