[发明专利]一种MOSFET高温可靠性综合测试装置

说明书

本发明公开了一种MOSFET高温可靠性综合测试装置，包括：高温栅偏测试平台及高温反偏测试平台置于所述恒温箱内，恒温箱提供预设温度的恒温条件；电源模块为所述高温栅偏测试平台提供栅极电压、为高温反偏测试平台提供漏极电压；高温栅偏测试平台能同时对多个MOSFET进行栅偏测试，高温反偏测试平台能同时对多个MOSFET进行反偏测试；电流采集模块采集高温栅偏测试平台的测试电流、高温反偏测试的测试电流，从而实现对多个MOSFET同时进行高温栅偏测试或高温反偏测试，节省了测试时间，提高了测试效率。

技术领域

本发明涉及半导体器件测试领域，具体涉及一种MOSFET高温可靠性综合测试装置。

背景技术

SiC材料的禁带宽度宽、临界击穿场强大、热导率高，是第三代半导体的典型代表。在诸多电力电子器件中，拥有电压控制、高输入阻抗、低驱动功率、低导通电阻、低开关损耗及高工作频率等优点的金属-氧化物半导体场效应晶体管(silicon carbide Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，即MOSFET)已在光伏逆变器及电动汽车中得到了广泛应用。与此同时拥有更高的临界击穿场强、更好的热传导性能、更小的导通电阻、更高的电子饱和速度以及更大的功率密度的SiC材料在功率半导体领域得到了广泛关注。SiC材料的优良特性也使得基于SiC器件的大功率电力电子装备拥有更轻的重量、更小的体积、更快的开关频率、更高的电压、更高的温度承受能力等，进而使得整个系统的功率密度与性能得到极大提升。

MOSFET的高温特性是其区别于传统硅基器件的重要特性，因此高温可靠性测试是SiC MOSFET产品化的必经之路，SiC MOSFET的工作温度比传统硅基器件高25～50℃，因此其高温可靠性测试条件愈发苛刻；通过HTGB(高温栅偏测试)可以反映器件栅极氧化层的稳定性，栅极氧化层较差会导致器件在频繁的开关过程中被击穿从而失效；而HTRB(高温反偏测试)可以反应器件的耐压水平，即器件终端承受电压的能力，终端较差的器件在长期的反偏电压应力下会被击穿进而导致器件失效。因此HTGB 和HTRB都是测试国产器件的可靠性的重要手段。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的高温可靠性测试时间长的缺陷，从而提供一种可同时进行多支SiC MOSFET HTGB和 HTRB试验的高温可靠性综合测试装置。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明实施例提供一种MOSFET高温可靠性综合测试装置，包括：恒温箱、高温栅偏测试平台、高温反偏测试平台、电源模块、电流采集模块，其中，高温栅偏测试平台及高温反偏测试平台置于恒温箱内，恒温箱用于提供预设温度的恒温条件；高温栅偏测试平台的正负极供电端、高温反偏测试平台的正负极供电端均与电源模块连接，电源模块置于恒温箱外，电源模块用于为高温栅偏测试平台提供栅极电压、为高温反偏测试平台提供漏极电压；高温栅偏测试平台用于同时对多个MOSFET进行栅偏测试，高温反偏测试平台用于同时对多个MOSFET进行反偏测试；电流采集模块置于恒温箱外，电流采集模块输入端分别与高温栅偏测试平台的正负极供电端、高温栅偏测试平台的正负极供电端连接，电流采集模块用于采集高温栅偏测试平台的测试电流、高温反偏测试的测试电流。

在一实施例中，MOSFET高温可靠性综合测试装置，还包括：数据处理模块，数据处理模块置于恒温箱外，数据处理模块输入端与电流采集模块的输出端连接，数据处理模块用于将电流采集模块采集的测试电流进行整理，并绘制测试图形。

在一实施例中，电源模块包括：栅极电源模块及高压电源模块，其中，栅极电源模块与高温栅偏测试平台的正负极供电端连接，栅极电源模块为高温栅偏测试平台提供栅极电压；高压电源模块与高温反偏测试平台的正负极供电端连接，高压电源模块为高温反偏测试平台提供漏极电压。