1、本課題梳理了第三代半導(dǎo)體電力電子相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)體系、國內(nèi)相關(guān)測試機構(gòu)的測試能力,發(fā)布了《第三代半導(dǎo)體電力電子標(biāo)準(zhǔn)體系研究報告》、《第三代半導(dǎo)體電力電子產(chǎn)業(yè)測試條件和能力報告》;對第三代半導(dǎo)體電力電子標(biāo)準(zhǔn)體系建立與標(biāo)準(zhǔn)制定、測試平臺建設(shè)等提出了建議,將有效支撐第三代半導(dǎo)體電力電子標(biāo)準(zhǔn)、檢測服務(wù)體系的建立。
2、本課題測試并分析了SiC SBD、SiC MOS、GaN HEMT動靜態(tài)參數(shù),差異性對比了Si器件的動靜態(tài)參數(shù),編寫了《SiC SBD&MOSFET電學(xué)特性測試分析報告》、《SiC與Si電力電子器件測試對比分析報告》、《GaN HEMT電力電子器件測試分析報告》,為測試平臺建立奠定基礎(chǔ)。
3、聯(lián)盟組織執(zhí)行單位制定第三代半導(dǎo)體電力電子器件標(biāo)準(zhǔn),發(fā)布了CASA001-2018《SiC肖特基勢壘二極管通用技術(shù)規(guī)范》,立項T/CASA005-201X《GaN HEMT電力電子器件測試方法》、T/CASA006-201X 《SiC MOSFET測試方法》,并形成標(biāo)準(zhǔn)草案。
4、本課題組織5家測試機構(gòu)開展測試比對,包括中國電子科技集團公司第十三研究所檢測中心、中國科學(xué)院電工研究所高頻場控功率器件及裝置產(chǎn)品質(zhì)量檢驗中心、中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所集成技術(shù)工程研究中心、中國科學(xué)院微電子研究所高頻高壓器件與集成研發(fā)中心、北京工業(yè)大學(xué)功率半導(dǎo)體器件與功率集成電路實驗室,開展SiC SBD、SiC MOS測試比對分析,并形成測試比對報告,建立了第三代半導(dǎo)體電力電子器件測試評價平臺。
通過課題的實施建立了5家單位(中國電子科技集團公司第十三研究所檢測中心、中國科學(xué)院電工研究所高頻場控功率器件及裝置產(chǎn)品質(zhì)量檢驗中心、中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所集成技術(shù)工程研究中心、中國科學(xué)院微電子研究所高頻高壓器件與集成研發(fā)中心、北京工業(yè)大學(xué)功率半導(dǎo)體器件與功率集成電路實驗室)的測試服務(wù)平臺,并核實了每家單位的測試能力,建立了第三代半導(dǎo)體電力電子測試比對平臺。
(1)中科院半導(dǎo)體所
中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所集成技術(shù)工程研究中心目前擁有BC3193半導(dǎo)體分立器件測試系統(tǒng)、ITC57300動態(tài)參數(shù)測試系統(tǒng)、ITC55100雪崩能量測試儀等檢測設(shè)備,能夠檢測最高1200V功率器件,測量項目包括了靜態(tài)、動態(tài)多項電學(xué)參數(shù)。
(2)中科院微電子所
中國科學(xué)院微電子研究所半導(dǎo)體功率器件全參數(shù)實驗室組建于2008年,該實驗室從國外引進(jìn)了目前世界最先進(jìn)大功率器件全套參數(shù)測試系統(tǒng),建立了能完成功率半導(dǎo)體器件全參數(shù)測試的標(biāo)準(zhǔn)化平臺。
靜態(tài)參數(shù)方面,實驗室所擁有的設(shè)備其檢測參數(shù)包括擊穿電壓、閾值、導(dǎo)通電阻、柵極漏電、漏極漏電、跨導(dǎo)、脈沖電流、源漏二極管正向壓降,檢測范圍最大為1200V電源,200A電流,測試精度可達(dá)10mV/3pA,測試電阻范圍1mΩ~999.9MΩ。
動態(tài)參數(shù)方面,包括開啟延遲td(on)、關(guān)段延遲td(off)、上升時間tr、下降時間tf;二極管反向恢復(fù)時間Trr、反向恢復(fù)電荷Qrr參數(shù);測試能力1500V/300A,測試精度 2nS;可測阻性負(fù)載、感性負(fù)載開關(guān)時間參數(shù);可測二極管反向恢復(fù)時間參數(shù);支持各種功率器件封裝形式。
(3)中科院電工所
中國科學(xué)院電工研究所高頻場控功率器件及裝置產(chǎn)品質(zhì)量檢驗中心擁有近30臺套專業(yè)檢測設(shè)備,重點開展高頻場控半導(dǎo)體器件,如絕緣柵雙極晶體管(IGBT)、場效應(yīng)晶體管(MOSFET)、功率二極管等器件的技術(shù)參數(shù)檢測、可靠性檢測以及失效分析檢測。
(4)中電科十三所
國家半導(dǎo)體器件質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心擁有先進(jìn)的檢測儀器和失效分析設(shè)備610臺套。中心可靠性試驗設(shè)備基本上以進(jìn)口為主,可按照GB、GJB、SJ、IEC、MIL標(biāo)準(zhǔn)對半導(dǎo)體器件、集成電路、微波組件、小整機、微型計算機、印制電路板等進(jìn)行測試、篩選、DPA試驗、老化試驗以及鑒定檢驗和質(zhì)量一致性檢驗。
中心相關(guān)檢測項目包括:二極管、雙極型晶體管、場效應(yīng)晶體管、閘流晶體管、微波組件、微波元器件、DC/DC變換器、電子元器件及設(shè)備、半導(dǎo)體集成電路失效分析、聚光型光伏模塊和組件、發(fā)光二極管、照明工程、熒光粉、燈和燈系統(tǒng)、電器設(shè)備安全試驗。
(5)北京工業(yè)大學(xué)
北京工業(yè)大學(xué)功率半導(dǎo)體器件研究室是國內(nèi)最早開展“微電子器件和電路可靠性”和“功率半導(dǎo)體器件及電路”研究的單位之一,研究實力雄厚,擁有齊全的研究設(shè)備、豐富的研究經(jīng)驗和優(yōu)秀的研究隊伍,能夠自主完成“微電子器件熱阻分析”、“微電子器件熱分布分析”、“微電子器件可靠性評測”、“射頻功率器件設(shè)計及測試”等多方面研究工作。
具有對SiC MOS器件失效測試分析、SiC的MOSFET和SBD管的SEM剖面分析、顯微版圖分析、photoemission失效點分析等。