MOSFET 电荷捕获效应测试解决方案
通过超快边沿、高精度脉冲控制、多通道同步三大核心技术，
完美解决 MOSFET 电荷捕获效应测试难题
方案背景
随着功率半导体技术的快速发展，SiC和GaN等宽禁带半导体器件在新能源汽车、工业控制、可再生能源等领域的应用日益广泛。然而，这些先进功率MOSFET器件在实际应用中面临着电荷捕获效应带来的严峻挑战。
电荷捕获效应是导致功率MOSFET器件性能退化和可靠性问题的关键因素，主要表现为阈值电压漂移、导通电阻增加和开关损耗上升。传统的直流测试方法无法准确表征这种动态效应，导致器件在实际应用中的性能评估存在严重偏差。
当前测试技术面临的主要瓶颈包括：
- 传统脉冲发生器上升时间不足，无法避免栅压建立期间的电荷捕获
- 脉冲宽度控制精度低，难以匹配不同时间常数的电荷捕获机制
- 信号完整性差，噪声掩盖了微小的电流衰减信号
- 多通道同步性能不足，无法准确模拟复杂的多应力条件
AWG 在高能激光系统中的核心价值
方案简介
德思特TS-PG1000系列脉冲发生器是专为功率半导体器件动态特性测试而设计的高性能测试解决方案。该方案针对电荷捕获效应测试的特殊需求，提供了业界领先的技术性能。
应用场景
- SiC/GaN功率器件开发与可靠性评估
- 先进工艺节点(如FinFET)电荷捕获效应研究
- 功率集成电路动态特性测试
- 半导体器件可靠性模型建立与验证
- 质量控制与故障分析
核心技术特点
超快边沿技术
70ps上升时间，确保栅压瞬时建立，避免测试期间的额外电荷捕获
极低噪声输出
<1mVrms噪声水平，确保0.1%级微小电流衰减信号的清晰捕捉
高精度脉宽控制
300ps~8s可调脉宽，10ps分辨率，精准匹配不同时间常数电荷捕获机制
多通道高精度同步
4通道±10ps同步抖动，支持双/三/四脉冲模式，完美模拟多应力条件
详细技术规格
参数 | TS-PG1000 | 传统设备典型值 | 优势 |
|---|---|---|---|
上升时间 | 70ps (20%-80%) | >5ns | 避免栅压建立期间的电荷捕获 |
最小脉宽 | 300ps | >10ns | 支持超短脉冲测试需求 |
脉宽分辨率 | 10ps | 100ps-1ns | 精准控制脉冲宽度 |
输出噪声 | <1mVrms | >3mVrms | 清晰捕捉微小电流变化 |
通道同步 | ±10ps | >1ns | 精确的多应力条件模拟 |
德思特脉冲发生器解决测试中的关键问题
界面态表征
界面态是导致MOSFET阈值电压不稳定的主要因素之一，其时间常数通常在微秒级别。德思特TS-PG1000系列通过以下方式解决界面态表征难题：
- 精准脉宽控制：10ps分辨率确保脉冲宽度精确匹配界面态时间常数(μs级)
- 快速边沿：70ps上升时间确保初始漏极电流反映无电荷捕获状态
- 低噪声环境：<1mVrms噪声水平确保微小电流衰减(0.1%级)清晰可测
体陷阱分析
体陷阱位于半导体体内，其时间常数较长(ms级)，对器件长期可靠性有重要影响。TS-PG1000系列提供：
- 宽脉宽范围：300ps~8s脉宽范围完美覆盖体陷阱时间常数
- 稳定平顶：平顶波动<0.1%确保长时间测试的准确性
- 多脉冲模式：支持复杂应力条件模拟，加速体陷阱表征
动态参数漂移
电荷捕获导致的动态参数漂移是功率器件失效的主要原因。TS-PG1000系列通过以下方式准确表征：
- 多通道同步：±10ps同步精度确保偏置点稳定
- 高精度时序：时间抖动<10ps保证测试重复性
- 灵活脉冲模式：支持双脉冲、三脉冲、四脉冲等多种测试模式
可靠性评估
传统DC测试无法准确评估器件在实际开关条件下的可靠性。德思特TS-PG1000系列提供：
- 真实应力模拟：精确模拟实际应用中的开关条件
- 加速测试能力：高频脉冲模式(最高800MHz)大幅缩短测试时间
- 全面数据采集：结合低噪声和高精度，提供完整的退化数据
方案价值
测试效率提升
多通道同步测试能力，将传统序列测试时间缩短70%以上
测试精度突破
0.1%级电流衰减检测能力，揭示传统方法无法观测的器件退化
研发成本降低
早期发现潜在可靠性问题，避免后期产品失效带来的巨大损失
产品上市加速
精准的可靠性评估，缩短产品验证周期，加快上市时间
相关产品
TS-PG1000系列
70 ps @ 5Vpp | 多脉冲模式
德思特ps级脉冲信号发生器提供多达 4 个通道，每个通道提供单脉冲、双脉冲、三脉冲或四脉冲，每个脉冲与触发信号的周期、宽度和延迟无关。可以生成具有不同宽度、周期和幅度的脉冲，可以非常快速、轻松地设置单个脉冲，使仪器等待外部触发或以连续方式生成脉冲，非常适合大物理应用中的读数测试、激光驱动器、速调管控制同步等。
技术服务
德思特作为电子测试测量领域的领先解决方案提供商，我们提供全方位的服务，包括培训服务，项目咨询与额外技术支持服务，检测、认证、校准服务，以及集成和二次开发服务。无论您的项目需求复杂与否，德思特都承诺以最具成本效益的方式助力您实现最高生产力。我们的专业服务体系旨在解决您的每一个挑战，驱动您的业务迈向卓越。
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