近日，以“創芯生態 碳索未來”為主題的第七屆國際第三代半導體論壇暨第十八屆中國國際半導體照明論壇（IFWS & SSLCHINA 2021）在深圳會展中心舉行。本屆論壇由第三代半導體產業技術創新戰略聯盟（CASA）、國家半導體照明工程研發及產業聯盟（CSA）聯合主辦，北京麥肯橋新材料生產力促進中心有限公司與半導體產業網共同承辦。
期間，“氮化鎵功率器件“專場上，電子科技大學電子薄膜與集成器件國家重點實驗室李曦做了題為“GaN HEMT功率器件的熱瞬態測試方法與機理研究”的主題報告。
隨著功率器件逐漸走向高頻高壓應用，Si基器件受開關損耗的限制已經很難繼續突破。而寬禁帶半導體材料GaN由于高遷移率、高臨界擊穿電場而更能耐高壓、高頻。
但隨著功率密度不斷上升，器件熱產生加劇，同時由于GaN的自熱效應，加上GaN熱導率不高，導致GaN HEMT的熱問題顯著。要分析HEMT的熱特性，提高器件熱可靠性，就離不開對器件結溫提取以及熱阻的測試，目前關于GaN HEMT熱阻的測試還未有統一標準，常見的是依靠柵極處的肖特基接觸進行熱測試，但并不是所有的HEMT器件柵極都具有肖特基接觸。
在對HEMT的接觸電阻以及電子遷移率的溫度特性研究發現，接觸電阻具有很好的線性溫度特性，此外綜合電子遷移率以及載流子濃度的溫度系數最后發現整體導通電阻具有很好的溫度特性，因此導通電阻可以作為熱瞬態測試的熱敏系數。
采用了GaN HEMT的導通電阻作為熱敏參數進行熱瞬態測試，與利用柵極肖特基接觸相比，此法不受限于特定的幾種柵極結構，甚至對于耗盡型的HEMT也同樣適用；在實驗過程中，發現由于GaN HEMT動態導通電阻得問題使得熱瞬態測試的結果一致性較差，無法重復得到相同的測試結果。
在測試中通過加入高溫150℃烘烤10分鐘的步驟，使得器件在每次測試前均恢復至初始狀態，使得最終熱瞬態測試的結果具有良好的可重復性。
（內容根據現場資料整理，如有出入敬請諒解）
