[发明专利]一种采用源漏短接减少HEMT热阻测量自激振荡的方法和装置

说明书

一种采用源漏短接减少HEMT热阻测量自激振荡的方法和装置，属于半导体器件电学和热学测量技术领域。所述装置包括：HEMT热阻测试仪、防自激电路、测试平台和被测HEMT器件。所述方法包括：将被测HEMT安装于防自激电路中，固定在测试平台上，并与HEMT热阻测试仪相连接，在测试过程中，通过采用防自激振荡技术，大幅度减少HEMT器件自激振荡的发生，从而实现HEMT器件的稳定加热及测量，同时采用一种快速开关技术，在测量前快速短路HEMT源漏两端，减少由于防自激振荡电路引入的各项电学参数，如电容、电感等，对切换时间带来的影响，提高测量结果的准确性。本发明可实现HEMT结温及热阻的稳定测量，并具有较好的通用性。

技术领域：

本发明公开了一种采用源漏短接减少HEMT热阻测量自激振荡的方法和装置，属于半导体器件电学和热学测量技术领域。

背景技术：

GaN基HEMT器件作为第三代半导体器件的代表之一，从一问世就受到半导体从业人员的广泛关注，尤其是其在高压、高频率、大功率的应用一直是科学研究的热点问题。而半导体器件性能受结温影响巨大，尤其是GaN基HEMT器件在高压下，功率密度高、温度变化剧烈。因此，准确测量HEMT器件的结温和热阻就显得十分必要。然而由于受到HEMT器件材料的影响，尤其是高源漏电压下，HEMT器件结温和热阻的测量往往受到自激振荡的影响，导致其无法直接测量，甚至会损坏器件和热阻测试仪本身。同时，现有的防自激技术采用阻抗匹配的方式，但阻抗匹配引入的电学参数将导致测量转换时间变慢，从而无法采集测量过程中前几十微秒里温度变化的关键信息。因此HEMT器件结温和热阻的测量成为了行业内急需解决的技术问题。

本发明设计了一种带有防自激电路的HEMT热阻测试仪，可有效减少高电压下自激振荡的发生，同时设计了一种快速短路开关，在测试时快速短接HEMT源漏两端，用于解决这种防自激电路引入的负面影响，使测量转换时间最高可达到5微秒，从而实现HEMT器件结温和热阻的测量。本发明通用性较好，在不更换防自激电路的情况下，可实现不同型号HEMT器件的测量。

发明内容：

针对现有技术存在的问题，本发明的主要发明点是：设计了与热阻仪相匹配的防自激电路，同时设计了一种快速短路开关，在测试时快速短接HEMT源漏两端，解决了该防自激电路带来的负面影响，提高测量转换时间，实现了稳定测量HEMT器件高压下的结温和热阻参数。

一种采用源漏短接减少HEMT热阻测量自激振荡的方法和装置，其特征在于：

该装置主体包括有：热阻测试仪100、防自激电路200、测试平台300；

所述热阻测试仪100包括：热阻测试仪；101：计算机；102：采集卡；103：工作电源开关；104：工作电源；加热时，工作电源104经工作电源开关控制，为被测HEMT器件201提供工作电压，栅压电源105经栅压电源/测试电流源切换开关107控制，为被测HEMT器件201提供栅电压，测试时，测试电流源106经栅压电源/测试电流源切换开关107控制，为被测HEMT器件201提供测试电流，快速短路开关108迅速短路被测HEMT器件201源漏两端，采集卡102采集被测HEMT器件的电学温敏参数，计算机101将处理采集电学温敏参数，得到瞬态响应曲线和热阻构成等数据；

所述防自激电路200是一块具有防自激振荡功能的电路，将被测HEMT器件201安装在电路中经导线引出与热阻测试仪100连接。

所述测试平台300由导热系数大于200W/m·K的材料制成的高导热恒温平台、水箱及其相应的导热液循环和控制系统，将防自激电路200固定在恒温平台上。

应用上述装置测量HEMT器件结温及热阻的方法，其特征在于：