GaNHEMT制造技术

本发明专利技术公开了一种

【技术实现步骤摘要】
GaN HEMT器件预处理方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种
GaN HEMT
器件预处理方法
。

技术介绍

[0002]GaN HEMT
（氮化镓高电子迁移率晶体管）具备高迁移率
、
高击穿场强
、
宽带隙等特点，可适用于高电压应力
、
高频开关
、
高功率密度等场景
。
[0003]针对高压耗尽型
GaN HEMT
，通常是将高压耗尽型
GaN HEMT
与低压增强型
Si MOSFET
（硅金属
‑
氧化物半导体场效应晶体管）封装在一起，形成一个常闭型的
Cascode
（共源共栅）型高压
GaN HEMT
器件，该
GaN HEMT
器件利用
Si MOSFET
的正阈值电压和
GaN
的高关态阻断电压实现了整体器件的高压常关特性
。
在器件导通时，其电路阻抗分为静态导通电阻和动态导通电阻，前者为器件连续平稳工况的电阻，后者主要是由于高压电流坍塌造成的开通瞬时动态导通电阻变大，会导致器件在高电压应力的高频工况下，出现异常发热
、
损耗增加
、
效率降低的问题，甚至因热积累而失效
。
[0004]综上所述，如何降低
GaN HEMT
器件的动态导通电阻，以提高
GaN HEMT
器件的性能及可靠性，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题
。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种
GaN HEMT
器件预处理方法，通过为
GaN HEMT
器件施加高电压预处理来改善
GaN HEMT
器件的表面态缺陷，降低开启时的载子捕获概率，从而降低
GaN HEMT
器件的动态导通电阻，以优化
GaN HEMT
器件的动态性能和可靠性
。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种
GaN HEMT
器件预处理方法，
GaN HEMT
器件包括
GaN HEMT
和
Si MOSFET
，所述
GaN HEMT
的源极与所述
Si MOSFET
的漏极相连，所述
GaN HEMT
的栅极与所述
Si MOSFET
的源极相连，所述
GaN HEMT
的漏极为所述
GaN HEMT
器件的漏极，所述
GaN HEMT
的栅极与所述
Si MOSFET
的源极为所述
GaN HEMT
器件的源极，所述
Si MOSFET
的栅极为所述
GaN HEMT
器件的栅极，所述
GaN HEMT
器件预处理方法包括：根据所述
GaN HEMT
器件的漏极与源极间的额定电压确定所述
GaN HEMT
器件的预处理电压；将所述
GaN HEMT
器件的源极与栅极之间短路，并在所述
GaN HEMT
器件的漏极与源极之间施加预处理电压；当所述
GaN HEMT
器件的漏极与源极之间施加所述预处理电压的时长达到预处理时长时，去除所述
GaN HEMT
器件的漏极与源极之间施加的所述预处理电压，并断开所述
GaN HEMT
器件的源极与栅极之间的短路
。
[0007]可选地，所述预处理时长的确定过程包括：预先设定多个待选时长，并预先设定所述
GaN HEMT
器件的测试条件；所述测试条件包括所述
GaN HEMT
器件的栅极与源极之间施加的第一测试电压
、
所述
GaN HEMT
器件的漏
极与源极之间施加的测试电流及所述
GaN HEMT
器件的漏极与源极之间施加的第二测试电压；每当所述
GaN HEMT
器件的漏极与源极之间施加所述预处理电压的时长达到一个所述待选时长时，则为所述
GaN HEMT
器件配置设定的所述测试条件，以测量得到所述
GaN HEMT
器件的动态导通电阻与静态导通电阻的比例系数；根据所述比例系数确定所述预处理时长
。
[0008]可选地，根据所述比例系数确定所述预处理时长，包括：根据最小比例系数对应的待选时长确定所述预处理时长
。
[0009]可选地，根据所述比例系数确定所述预处理时长，包括：获取相邻两个所述待选时长中小待选时长对应的比例系数与大预设处理时长对应的比例系数的差值；确定所述差值不小于0且不大于预设阈值的各目标比例系数；其中，各所述目标比例系数不大于预设比例系数；根据各所述目标比例系数对应的待选时长中的最小待选时长，确定所述预处理时长
。
[0010]可选地，所述第一测试电压小于所述
GaN HEMT
器件的栅极与源极间的额定电压，所述测试电流根据所述
GaN HEMT
器件的静态导通电阻测试条件确定，所述第二测试电压小于所述
GaN HEMT
器件的漏极与源极间的额定电压
。
[0011]可选地，在所述
GaN HEMT
器件的漏极与源极之间施加所述预处理电压时，还包括：将所述
GaN HEMT
器件置于预设恒定温度的环境中；在去除所述
GaN HEMT
器件的漏极与源极之间施加的所述预处理电压时，还包括：将所述
GaN HEMT
器件置于室温的环境中
。
[0012]可选地，将所述
GaN HEMT
器件置于室温的环境中，包括：将所述
GaN HEMT
器件所处的环境的温度从所述预设恒定温度冷却至所述室温
。
[0013]可选地，所述
GaN HEMT
器件位于温控试验箱中
。
[0014]可选地，所述预设恒定温度的确定过程包括：根据所述
GaN HEMT
器件的结温确定所述预设恒定温度；其中，所述预设恒定温度系小于或等于所述
GaN HEMT
器件的结温
。
[0015]可选地，所述预处理电压小于或等于所述
GaN HEMT
器件的漏极与源极间的额定电压
。
[0016]本专利技术提供的一种
GaN HEMT
器件预处理方法，
GaN 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
GaN HEMT
器件预处理方法，其特征在于，
GaN HEMT
器件包括
GaN HEMT
和
Si MOSFET
，所述
GaN HEMT
的源极与所述
Si MOSFET
的漏极相连，所述
GaN HEMT
的栅极与所述
Si MOSFET
的源极相连，所述
GaN HEMT
的漏极为所述
GaN HEMT
器件的漏极，所述
GaN HEMT
的栅极与所述
Si MOSFET
的源极为所述
GaN HEMT
器件的源极，所述
Si MOSFET
的栅极为所述
GaN HEMT
器件的栅极，所述
GaN HEMT
器件预处理方法包括：根据所述
GaN HEMT
器件的漏极与源极间的额定电压确定所述
GaN HEMT
器件的预处理电压；将所述
GaN HEMT
器件的源极与栅极之间短路，并在所述
GaN HEMT
器件的漏极与源极之间施加预处理电压；当所述
GaN HEMT
器件的漏极与源极之间施加所述预处理电压的时长达到预处理时长时，去除所述
GaN HEMT
器件的漏极与源极之间施加的所述预处理电压，并断开所述
GaN HEMT
器件的源极与栅极之间的短路
。2.
根据权利要求1所述的
GaN HEMT
器件预处理方法，其特征在于，所述预处理时长的确定过程包括：预先设定多个待选时长，并预先设定所述
GaN HEMT
器件的测试条件；所述测试条件包括所述
GaN HEMT
器件的栅极与源极之间施加的第一测试电压
、
所述
GaN HEMT
器件的漏极与源极之间施加的测试电流及所述
GaN HEMT
器件的漏极与源极之间施加的第二测试电压；每当所述
GaN HEMT
器件的漏极与源极之间施加所述预处理电压的时长达到一个所述待选时长时，则为所述
GaN HEMT
器件配置设定的所述测试条件，以测量得到所述
GaN HEMT
器件的动态导通电阻与静态导通电阻的比例系数；根据所述比例系数确定所述预处理时长
。3.
根据权利要求2所述的
GaN HEMT
器件预处...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑贵方，庞振江，洪海敏，周芝梅，温雷，卜小松，
申请(专利权)人：深圳智芯微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：