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作者：泰克科技 _____ 
碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)為代表的新一代寬禁帶(WBG)材料的使用度正變得越來(lái)越高。在電氣方面，這些物質(zhì)比硅和其他典型半導體材料更接近絕緣體。這些物質(zhì)的采用旨在克服硅的局限性，而這些局限性源自其是一種窄禁帶材料，所以會(huì )引發(fā)不良的導電性泄漏，且會(huì )隨著(zhù)溫度、電壓或頻率的提高而變得更加明顯。這種泄漏的邏輯極限是不可控的導電率，相當于半導體運行失效。 在這兩種寬禁帶材料中，GaN主要適合中低檔功率實(shí)現方案，大約在1 kV和100 A以下。GaN的一個(gè)顯著(zhù)增長(cháng)領(lǐng)域是它在LED照明中的應用，而且在汽車(chē)和射頻通信等其他低功率用途中的應用也在增長(cháng)。相比之下，圍繞SiC的技術(shù)比GaN發(fā)展得更好，也更適合于更高功率的應用，如電動(dòng)汽車(chē)牽引逆變器、電力傳輸、大型HVAC設備和工業(yè)系統。 與Si MOSFETs相比，SiC器件能夠在更高的電壓、更高的開(kāi)關(guān)頻率和更高的溫度下工作。在這些條件下，SiC具有更高的性能、效率、功率密度和可靠性。這些優(yōu)勢正幫助設計人員降低功率轉換器的尺寸、重量和成本，使其更具競爭力，特別是在利潤豐厚的細分市場(chǎng)中，比如航空、軍工和電動(dòng)汽車(chē)。 由于SiC MOSFETs能夠在基于更小元器件的設計中實(shí)現更高的能效，因此其在下一代功率轉換設備開(kāi)發(fā)中發(fā)揮著(zhù)至關(guān)重要的作用。同時(shí)，這種轉換還要求工程師重新審視在創(chuàng )建電力電子器件時(shí)傳統上一直使用的部分設計和測試技術(shù)。
5系MSO示波器上的雙脈沖測試軟件自動(dòng)測量啟動(dòng)期間的能量損耗(EON)和關(guān)鍵定時(shí)參數。 對嚴格測試的要求不斷增長(cháng) 為了充分實(shí)現SiC和GaN器件的潛力，需要在開(kāi)關(guān)操作期間進(jìn)行精確測量，以?xún)?yōu)化效率和可靠性。SiC和GaN半導體器件的測試程序必須考慮到這些器件的更高工作頻率和電壓。 測試測量工具的發(fā)展，如任意函數發(fā)生器(AFGS)、示波器、源測量單元(SMU)儀器和參數分析儀，正在幫助電源設計工程師更迅速地獲得更強大的結果。這種設備的升級換代，正幫助他們應對日常挑戰。泰克/吉時(shí)利電源市場(chǎng)部負責人Jonathan Tucker表示："最大限度地減少開(kāi)關(guān)損耗仍然是電源設備工程師面臨的一個(gè)主要挑戰；這些設計必須進(jìn)行嚴格測量，以確保一致性。其中一項關(guān)鍵測量技術(shù)稱(chēng)為雙脈沖測試 (DPT)，這是測量MOSFETS或IGBT功率器件開(kāi)關(guān)參數的標準方法。"
執行SiC半導體雙脈沖測試的設置包括：函數發(fā)生器，用來(lái)驅動(dòng)MOSFET柵極；示波器及分析軟件，用來(lái)測量VDS和 ID。除雙脈沖測試外，即除了電路級測試外，還有材料級測試、元件級測試和系統級測試都需要進(jìn)行。測試工具的創(chuàng )新使得處于生命周期各個(gè)階段的設計工程師都能朝著(zhù)電源轉換設備的方向努力，使其能夠經(jīng)濟高效地滿(mǎn)足嚴格的設計要求。 泰克為成功實(shí)現寬禁帶器件提供了多種工具，下面是泰克為滿(mǎn)足當今寬禁帶要求提供的部分工具： • 源測量單元(SMU)儀器 • 任意函數發(fā)生器(AFGs) • 示波器 • 參數分析儀 準備好針對監管變化和從發(fā)電到電動(dòng)汽車(chē)等終端用戶(hù)設備的新技術(shù)需求對設備進(jìn)行認證，使研發(fā)電力電子的公司能夠專(zhuān)注于增值創(chuàng )新，為未來(lái)發(fā)展奠定基礎。 |
