【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体，特别是涉及一种热阻测试方法和热阻测试电路。
技术介绍
1、宽禁带半导体器件广泛应用于电力电子和射频微波领域，如何通过测试获得准确的宽禁带半导体器件热阻是目前行业内面临的重要问题，缺少准确、快速的热阻测试方法，不利于宽禁带半导体器件的工艺优化、电热失效分析和可靠性评价。
2、现有技术中，采用成像法测试宽禁带半导体器件的热阻，对施加一定功率的宽禁带半导体器件表面进行温度测试，再依据热阻定义公式计算宽禁带半导体器件的热阻。
3、然而成像法需要对待测试的宽禁带半导体器件开封，暴露出裸芯片表面，从而对芯片表面的温度进行测试，属于破坏性有损测试。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种无损的热阻测试方法和热阻测试电路。
2、第一方面，本申请提供了一种热阻测试方法，包括：在目标宽禁带半导体器件的温度为第一温度的情况下，控制目标宽禁带半导体器件中的缺陷捕获载流子；在捕获载流子后，控制目标宽禁带半导体器件中缺陷捕获的载流子释放，并在载流子释放的过程中，采集目标宽禁带半导体器件中栅极电容的电容变化数据；根据第一温度、电容变化数据以及目标宽禁带半导体器件的功率确定目标宽禁带半导体器件的热阻。
3、在其中一个实施例中，控制目标宽禁带半导体器件中的缺陷捕获载流子，包括：向目标宽禁带半导体器件施加第一偏置电压，以使目标宽禁带半导体器件处于沟道开启状态；在施加第一偏置电压第一预设时长后，向目标宽禁带半导体器件施加第二偏置电压，
4、在其中一个实施例中，控制目标宽禁带半导体器件中缺陷捕获的载流子释放，包括：在施加第二偏置电压第二预设时长后，向目标宽禁带半导体器件施加第一偏置电压。
5、在其中一个实施例中，向目标宽禁带半导体器件施加第一偏置电压，包括：向目标宽禁带半导体器件的栅极施加第一栅极电压，第一栅极电压大于阈值电压；向目标宽禁带半导体器件的漏极施加第一漏极电压。
6、在其中一个实施例中，向目标宽禁带半导体器件施加第二偏置电压，包括：向目标宽禁带半导体器件的栅极施加第二栅极电压，第二栅极电压小于阈值电压；向目标宽禁带半导体器件的漏极施加第二漏极电压，第二漏极电压为脉冲电压，第二漏极电压大于第一漏极电压。
7、在其中一个实施例中，第二漏极电压的脉冲宽度为1-10µs。
8、在其中一个实施例中，该方法还包括：获取目标宽禁带半导体器件的漏极电流；根据第一漏极电压和漏极电流，确定目标宽禁带半导体器件的功率。
9、在其中一个实施例中，根据第一温度、电容变化数据以及目标宽禁带半导体器件的功率确定目标宽禁带半导体器件的热阻，包括：根据电容变化数据确定载流子释放时间常数；根据载流子释放时间常数、第一温度和目标宽禁带半导体器件的功率确定目标宽禁带半导体器件的热阻。
10、在其中一个实施例中，根据电容变化数据确定载流子释放时间常数，包括：获取目标宽禁带半导体器件沟道开启状态时的第一栅极电容值；根据电容变化数据确定在载流子释放过程中，目标宽禁带半导体器件的栅极电容由第一栅极电容值变化为第二栅极电容值所需的时间；其中，第二栅极电容值与第一栅极电容值的比值为预设比值。
11、在其中一个实施例中，根据第一温度、电容变化数据以及目标宽禁带半导体器件的功率确定目标宽禁带半导体器件的热阻，包括：根据电容变化数据确定第一载流子释放时间常数，目标宽禁带半导体器件的功率为第一功率；改变目标宽禁带半导体器件的温度为第二温度，并调整目标宽禁带半导体器件的功率，获取调整功率后目标宽禁带半导体器件的电容变化数据以确定第二载流子释放时间常数，直至第二载流子释放时间常数与第一载流子释放时间常数相同为止，调整后的目标宽禁带半导体器件的功率为第二功率；根据第一温度、第二温度、第一功率和第二功率确定目标宽禁带半导体器件的热阻。
12、第二方面，本申请还提供了一种热阻测试电路，包括：栅极脉冲源、漏极脉冲源、温度可调基板、控制装置、电容测试电路；栅极脉冲源和漏极脉冲源，与温度可调基板和控制装置均连接，用于在控制装置的控制下向待测试的目标宽禁带半导体器件施加第一偏置电压，以使目标宽禁带半导体器件处于沟道开启状态，并在控制装置的控制下向目标宽禁带半导体器件施加第二偏置电压，以使目标宽禁带半导体器件处于沟道关闭状态；温度可调基板，与控制装置连接，用于在控制装置的控制下为目标宽禁带半导体器件提供基板温度；电容测试电路，与温度可调基板、栅极脉冲源和控制装置均连接，用于在载流子释放的过程中采集目标宽禁带半导体器件中栅极电容的电容变化数据，并将电容变化数据发送至控制装置。
13、上述热阻测试方法和热阻测试电路，目标宽禁带半导体器件的温度为第一温度的情况下，控制目标宽禁带半导体器件中的缺陷捕获载流子；在捕获载流子后，控制目标宽禁带半导体器件中缺陷捕获的载流子释放，并在载流子释放的过程中，采集目标宽禁带半导体器件中栅极电容的电容变化数据；根据第一温度、电容变化数据以及目标宽禁带半导体器件的功率确定目标宽禁带半导体器件的热阻。本申请提供的热阻测试方法基于缺陷载流子释放时间常数对沟道温度的依赖性，采用栅极电容测试法进行热阻测试，无需对宽禁带半导体器件开封，可以实现宽禁带半导体器件的无损测试。
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1.一种热阻测试方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述目标宽禁带半导体器件中的缺陷捕获载流子，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制所述目标宽禁带半导体器件中缺陷捕获的载流子释放，包括：
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述向所述目标宽禁带半导体器件施加第一偏置电压，包括：
5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述向所述目标宽禁带半导体器件施加第二偏置电压，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二漏极电压的脉冲宽度为1-10µs。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一温度、所述电容变化数据以及所述目标宽禁带半导体器件的功率确定所述目标宽禁带半导体器件的热阻，包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据电容变化数据确定载流子释放时间常数，包括：
10.根据权利要求1所述的
11.一种热阻测试电路，其特征在于，所述热阻测试电路包括：栅极脉冲源、漏极脉冲源、温度可调基板、控制装置、电容测试电路；
...【技术特征摘要】
1.一种热阻测试方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述目标宽禁带半导体器件中的缺陷捕获载流子，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制所述目标宽禁带半导体器件中缺陷捕获的载流子释放，包括：
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述向所述目标宽禁带半导体器件施加第一偏置电压，包括：
5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述向所述目标宽禁带半导体器件施加第二偏置电压，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二漏极电压的脉冲宽度为1-10µs。
7.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：王宏跃，贺致远，陈媛，陈义强，路国光，
申请(专利权)人：中国电子产品可靠性与环境试验研究所工业和信息化部电子第五研究所中国赛宝实验室，
类型：发明
国别省市：
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