宽禁带材料测试方案

宽禁带材料测试方案

概述：

宽禁带材料是指禁带宽度大于 2.3eV 的半导体材料，以Ⅲ - Ⅴ族材料，SiC 等最为常见。随着电子电力的发展，功率器件的使用越来越多，SiC, GaN 等被广泛应用于射频，超高压等领域，此外，为适应特高压输电， 电动汽车充电桩等超高压应用，可以承受更高电压的超宽禁带半导体，如金刚石，氧化镓等的研究也在逐渐深入。宽禁带材料一直是研究方向的热点。在半导体材料的研究中，电阻率，载流子密度和迁移率是测试的关键参数。

宽禁带材料测试挑战：

宽禁带材料的带隙较大，击穿电场较高。超禁带材料击穿电场更高。因此需要上千伏高压源表进行测试。

功率器件带隙较宽，稳定性好，受温度影响较小， 所以也是高流器件的制备材料。电流特性的测试， 需要用到几十安培的高流源表。

四线法及霍尔效应测试均是加流测压的过程，需要设备能输出电流并且测试电压，这意味着同时需要电流源和电压表。

电阻率及电子迁移率通常范围较大，需要电流电压范围都很大的设备。

电流源和电压表精度要高，保证测试的准确性。

电阻率测试方法 :

四探针测试法

测试载台：四探针测试台

载流子浓度及迁移率测试方法 :

霍尔效应测试法

测试载台：磁场设备及探针台

中功率测试设备：

测试设备：4200A-SCS

高功率测试方案：

测试设备：2600-PCT

泰克优势：

高压 3kV，高流 100A 高精度源表；

SMU 模块集电压源 / 电压表 / 电流源 / 电流表于一体，集成度高，方便使用；

SMU 均配有开尔文接口，在测试小电阻时可有效消除线缆电阻的影响；

4200A 设备电流输出精度 40fA；电流测试精度 10fA；电压测试精度 80V；

带有 pulse 工作模式，使用 pulse 测试可以消除自加热效应；

开放设备底层指令，附带编译软件，支持自编程 ;

提供高压高流测试夹具，保证测试安全。