[发明专利]双脉冲软开关测试法区分GaN HEMT表面及缓冲层电流坍塌

摘要

本发明涉及软脉冲开关测试区分表面及缓冲层电流坍塌方法。双脉冲发生器产生双脉冲，合理设置脉冲参数，将电压应力施加在被测试器件上，器件在电学特性上有明显不同变化，根据器件不同电学特性有效区分表面及缓冲层电流坍塌。本发明提供了一种简单可靠，测试精巧，分析准确的区分GaN表面及缓冲层电流坍塌的方法。

主权项

1.一种双脉冲软开关测试方法，用于测试区分GaN HEMT器件的表面和缓冲层电流坍塌，其特征在于，包括：在GaN半导体晶圆上任选若干器件，表征其电流坍塌；将所述器件放置在测试探针台上，打开抽真空装置，将GaN晶圆片吸附在探针台上，测试探针分别与器件的栅、源、漏连接；利用双脉冲测试信号源产生稳定的脉冲信号，分别加在GaN HEMT的栅极、漏极，源极接地，其中栅极上的脉冲信号在时间上滞后于漏极上的脉冲信号施加，以实现软开关测试，从而保证漏极脉冲信号由大电压应力完全转换到正常开态漏压后，栅极脉冲信号才让器件导通，如此就能避免同步双脉冲时产生的不确定电压应力造成无法区分表面和缓冲层电流坍塌；设置好双脉冲信号的脉宽和周期、栅极电压应力(V_GS0)、漏极电压应力(V_DS0)、测试结果的显示和存储，测量得到不同(V_GS0，V_DS0)下的源漏电流；根据所述测试电压以及相应的源漏电流，通过欧姆定律算得相应的器件动态导通电阻，将其与静态导通电阻做比，形成归一化的动态导通电阻随栅极电应力的变化特性曲线；根据该特性曲线在亚阈值区域的两种不同的变化趋势来区分GaN HEMT器件的表面和缓冲层电流坍塌，即在该曲线表征的器件亚阈值区域，若变化趋势类似于“铃铛型”，即随着栅极电应力的减小，动态导通电阻先增加后减小，则说明该器件的电流坍塌主要是由缓冲层缺陷引起；若变化趋势随着栅极电应力的减小单调减小则说明该器件的电流坍塌主要是由表面缺陷引起。