碳化硅功率半導體器件測試電源

第三代半導體材料碳化硅具有禁帶寬度大、臨界擊穿電場強度高、電子飽和遷移速率大、電子密度高、熱導率高、介電常數低，具備高頻高效、耐高壓、耐高溫，以及抗輻射能力強等諸多優越性能，因而能制備出在高溫下運行穩定，在高電壓、高頻率等極端環境下更為穩定的半導體器件，是支撐固態光源、功率半導體、微波射頻器件的“核芯”材料和電子元器件，可以起到減小體積簡化系統，提升功率密度的作用。

現階段，國內仍未建立專門針對碳化硅功率半導體器件的試驗標準和評價方法，碳化硅功率半導體器件的驅動技術和保護技術仍需加強。因此，國內中游廠商為提高碳化硅器件柵級工作壽命和穩定性，迫切需要對碳化硅功率半導體器件進行多種測試，提高碳化硅功率半導體器件的使用壽命和穩定性。

航裕電源運用十余年專業電源研發制造技術，服務于國家科創興國戰略，為功率半導體技術發展竭盡全力，推出多款碳化硅半導體器件測試專用電源，推動碳化硅、氮化鎵等半導體器件制造工藝的提升與發展，助力功率半導體科創事業騰飛。

1、靜態特性測試

碳化硅功率半導體器件的柵極氧化層面臨著更高的電場強度。由于制造工藝導致碳化硅功率半導體器件界面態密度高出了近2~3個數量級，由此引起的柵極閾值電壓不穩定性嚴重影響了碳化硅的可靠性。

■ 耐壓測試

耐壓測試是最常見的靜態測試。它包括施加一個預設好的電壓，輸出電壓作用于被測物，并持續一段時間，電壓值和持續時間長短視具體應用工況而定。

該測試可采用以下電源

HY-HV系列可編程高壓直流電源

*高壓小電流電源，電壓耐久性測試專用

■ 輸出電壓型號有2kV、3kV、4kV、5kV、6kV、8kV、10kV、15kV、20kV······50kV等

■ 高功率密度：單機最大150kW

■ 工作模式：恒壓CV、恒流CC，CV/CC優先可設

■ 支持前面板編程，無須上位機軟件控制

■ 上升和下降斜率可調（電壓/電流）

■ 電源輸出軟啟動功能

■ 16 bits D/A 高精度轉換器，輸出精確

■ 20 bits A/D 高精度轉換器，回讀更準

■ 高壓擊穿測試

碳化硅禁帶寬度為硅的3倍左右，意味著需要更大的能量來激發電子導電，要求很高的擊穿電場強度。

航裕電源HY-HVL系列線性可編程高壓直流電源，輸出電壓型號有1.25kV、2.5kV、5kV、10kV、15kV、20kV、30kV、40kV、50kV等多種范圍可選，滿足多元化高壓器件擊穿測試需求，具有高精度，低干擾，低紋波等優勢，適合高精密測試與測量，可進行高壓器件擊穿測試、高壓組件測試、高壓電阻率測試、絕緣耐壓測試、二極管反偏測試等。

該測試可采用以下電源

HY-HVL系列線性可編程高壓直流電源

*滿足高壓、高精度的測試需求

■ 輸出電壓型號有1.25kV、2.5kV、5kV、10kV、15kV、20kV、30kV、40kV、50kV等

■ 輸出電流范圍：500μA-50mA

■ 工作模式：恒壓CV、恒流CC，CV/CC優先可設

■ 超低干擾、超低紋波，適合高精密測試與測量

■ 支持前面板編程，無須上位機軟件控制

■ 上升和下降斜率可調（電壓/電流）

■ 電源輸出軟啟動功能，應對感性負載

■ 16 bits D/A 高精度轉換器，輸出精確

■ 20 bits A/D 高精度轉換器， 回讀更準

■ 老化試驗

通過老化試驗，模擬碳化硅功率半導體器件實際工況電環境，進行長時間的測試，檢驗產品的性能，從而知道產品的使用壽命。

該測試可采用以下電源

HY-S系列1U超薄型可編程直流電源

*超薄機身，穩定供電，易于集成

■ 采用新型碳化硅材料，空間小，效率高

■ 尺寸：483(W) * 445.5(D) * 44.5(H) mm

■ 輸出電壓最大1500V，輸出電流最大360A

■ 高功率密度5kW

■ 抗震，軍品級三防（防霉菌、防潮濕、防鹽霧）

■ 工作模式：恒壓CV、恒流CC，CV/CC優先可設

■ 輸入標配PFC，功率因素高達0.99

■ 上升和下降斜率可調（電壓/電流）

■ 電源輸出軟啟動功能，應對感性負載

■ 16 bits D/A 高精度轉換器，輸出精確

■ 20 bits A/D 高精度轉換器，回讀更準

HY-PM系列可編程多功能直流電源

*低壓大電流電源，電流耐久性測試專用

■ 單機輸出電流最大1.5kA，可并聯輸出3kA、5kA、10kA、15kA等規格，最大至30kA

■ 高功率密度：單機最大5kW/2U&15kW/3U

■ 更大功率可通過并聯實現

■ 工作模式：恒壓CV、恒流CC，CV/CC優先可設

■ 輸入標配 PFC，功率因素高達0.99

■ 支持前面板編程，無須上位機軟件控制

■ 上升和下降斜率可調（電壓/電流）

■ 電源輸出軟啟動功能，應對感性負載

■ 16 bits D/A 高精度轉換器，輸出精確

■ 20 bits A/D 高精度轉換器，回讀更準

HY-HV系列可編程高壓直流電源

*高壓小電流電源，電壓耐久性測試專用

■ 輸出電壓型號有2kV、5kV、10kV、15kV、20kV、50kV等

■ 高功率密度：單機最大150kW

■ 工作模式：恒壓CV、恒流CC，CV/CC優先可設

■ 支持前面板編程，無須上位機軟件控制

■ 上升和下降斜率可調（電壓/電流）

■ 電源輸出軟啟動功能

■ 16 bits D/A 高精度轉換器，輸出精確

■ 20 bits A/D 高精度轉換器，回讀更準

HY-HP系列可編程大功率直流電源

*滿足大功率測試需求

■ 輸出功率型號有20kW、30kW、50kW、100kW、150kW······300kW等型號，最大可至2000kW

■ 輸出電壓 最大 2000V

■ 輸出電流 最大 30000A

■ 工作模式：恒壓CV、恒流CC，CV/CC優先可設

■ 162 種電壓/電流組合，可供用戶自由選擇

■ 支持前面板編程，無須上位機軟件控制

■ 上升和下降斜率可調（電壓/電流）

■ 電源輸出軟啟動功能，應對感性負載

■ 16 bits D/A 高精度轉換器，輸出精確

■ 20 bits A/D 高精度轉換器，回讀更準

2、動態特性測試   

碳化硅功率半導體器件的遲滯現象取決于界面態的充放電情況。當器件從積累到耗盡，再變成反轉時，費米能級快速穿過碳化硅帶隙，使得界面態進入非穩態，并發生供體陷阱的放電，這將影響到碳化硅MOSFET的動態性能，導致漏極電流過調，從而增加開關損耗，加速器件老化。并且也會導致短路時峰值電流的增加，加劇短路工況。

該測試可采用以下電源

HY-PM系列可編程多功能直流電源

*電流上升時間小于5毫秒，專用于電流瞬動試驗

■ 單機輸出電流最大1.5kA，可并聯輸出3kA、5kA、10kA、15kA等規格，最大至30kA

■ 高功率密度：單機最大5kW/2U&15kW/3U

■ 更大功率可通過并聯實現

■ 工作模式：恒壓CV、恒流CC，CV/CC優先可設

■ 輸入標配PFC，功率因素高達0.99

■ 支持前面板編程，無須上位機軟件控制

■ 上升和下降斜率可調（電壓/電流）

■ 電源輸出軟啟動功能，應對感性負載

■ 16 bits D/A 高精度轉換器，輸出精確

■ 20 bits A/D 高精度轉換器，回讀更準

HY-S系列1U超薄型可編程直流電源

*超薄機身，穩定供電、易于集成

■ 采用新型碳化硅材料，空間小，效率高

■ 尺寸：483(W) * 445.5(D) * 44.5(H) mm

■ 輸出電壓最大1500V，輸出電流最大360A

■ 高功率密度5kW

■ 抗震，軍品級三防（防霉菌、防潮濕、防鹽霧）

■ 工作模式：恒壓CV、恒流CC，CV/CC優先可設

■ 輸入標配PFC，功率因素高達0.99

■ 上升和下降斜率可調（電壓/電流）

■ 電源輸出軟啟動功能，應對感性負載

■ 16 bits D/A 高精度轉換器，輸出精確

■ 20 bits A/D 高精度轉換器，回讀更準

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