第三代半導(dǎo)體碳化硅(SiC)憑借寬禁帶、高擊穿電場(chǎng)、高導(dǎo)熱系數(shù)等優(yōu)異特性，在新能源汽車(chē)、智能電網(wǎng)、軌道交通等高壓大功率場(chǎng)景中加速替代傳統(tǒng)硅器件。然而，SiC器件的測(cè)試評(píng)價(jià)體系遠(yuǎn)復(fù)雜于硅器件，尤其在其靜態(tài)參數(shù)測(cè)試中，擊穿電壓可達(dá)數(shù)千伏至上萬(wàn)伏，而漏電流僅為納安級(jí)，這對(duì)高壓直流電源的精度、紋波、穩(wěn)定性提出了極高要求。

客戶(hù)需求

SiC器件測(cè)試

客戶(hù)為某國(guó)家級(jí)研究院，從事SiC功率器件可靠性研究?？蛻?hù)需要對(duì)其研制的SiC 器件進(jìn)行靜態(tài)參數(shù)測(cè)試，具體包括：擊穿電壓測(cè)試、漏電流測(cè)試、高溫反偏測(cè)試(HTRB)。這些測(cè)試高度依賴(lài)高精度、低紋波、長(zhǎng)期穩(wěn)定的高壓直流電源來(lái)提供純凈的偏置電壓。

航裕解決方案

HY-HVL 20kV

可編程線(xiàn)性高壓直流電源

01線(xiàn)性放大技術(shù)

紋波rms≤0.02% F.S.

SiC器件漏電流典型值在1μA以下，高端器件低至10nA。要在高壓偏置下精確測(cè)量nA級(jí)電流，必須將電源紋波控制在極低水平。

航裕HY-HVL系列采用線(xiàn)性放大技術(shù)，20kV電源的紋波≤0.02% F.S.(rms)，確保偏置電壓純凈度，消除紋波對(duì)nA級(jí)電流測(cè)量的調(diào)制干擾，為高精度漏電流測(cè)試提供理想偏壓環(huán)境。

02高分辨率16-bit D/A設(shè)定

高分辨率20-bit A/D回讀

擊穿電壓測(cè)試需要精確輸出幾百伏至上萬(wàn)伏偏置電壓并準(zhǔn)確回讀擊穿點(diǎn)數(shù)值，漏電流測(cè)量則需要高壓下的高分辨率電流讀數(shù)。

HY-HVL系列20KV線(xiàn)性高壓直流電源采用16-bit D/A轉(zhuǎn)換器確保設(shè)定值與實(shí)際輸出的高線(xiàn)性度與一致性，采用20-bit A/D轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)微小電壓、電流變化的高保真采集。

03雙機(jī)共地配置

覆蓋各項(xiàng)靜態(tài)參數(shù)測(cè)試需求

SiC器件的靜態(tài)特性評(píng)估不僅需要在漏極施加正高壓，部分測(cè)試場(chǎng)景(如MOSFET體二極管測(cè)試、HTGB、HTRB)還需在柵極施加負(fù)偏壓。

HY-HVL 20KV-1-P-CFM(正輸出)與HY-HVL 20KV-1-N-CFM(負(fù)輸出)配合使用，兩臺(tái)電源的地端共同接至SiC器件的參考電位端(如MOSFET的源極)，形成共地雙極性測(cè)試方案，完整覆蓋各項(xiàng)靜態(tài)參數(shù)測(cè)試需求。

04內(nèi)置OVP/OCP/OPP/OTP

保障測(cè)試安全

測(cè)試過(guò)程中器件擊穿失效可能損壞昂貴樣品甚至測(cè)試系統(tǒng)。

HY-HVL系列20kV線(xiàn)性高壓直流電源內(nèi)置多重保護(hù)功能：過(guò)壓保護(hù)(OVP)設(shè)置范圍為10~110%，過(guò)流保護(hù)(OCP)設(shè)置范圍為0~105%，過(guò)功率保護(hù)(OPP)設(shè)置范圍為10~110%，過(guò)溫度保護(hù)(OTP)自動(dòng)監(jiān)測(cè)。任意參數(shù)超出設(shè)定限值時(shí)，輸出立即關(guān)斷，有效保障被測(cè)器件與測(cè)試系統(tǒng)安全。

應(yīng)用價(jià)值總結(jié)

有效解決SiC器件靜態(tài)參數(shù)測(cè)試

四大核心難題

航裕電源功率半導(dǎo)體測(cè)試解決方案主要針對(duì)功率半導(dǎo)體器件測(cè)試和半導(dǎo)體設(shè)備供電兩大方向，提供多種測(cè)試方案以滿(mǎn)足不同測(cè)試需求。在本案例中，HY-HVL 20kV線(xiàn)性高壓直流電源成功助力某國(guó)家級(jí)研究院攻克了SiC器件靜態(tài)參數(shù)測(cè)試中的高壓小電流精密測(cè)量難題。

航裕電源憑借深厚的技術(shù)積累，為功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈提供從研發(fā)測(cè)試到電性能檢測(cè)的智能測(cè)試解決方案。成功打破國(guó)外技術(shù)壟斷，實(shí)現(xiàn)了高端測(cè)試設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化替代。