GaN HEMT 元件 Rthjc 熱阻量測分析
矽基板的 GaN 功率元件係採用氮化鎵 (GaN) 作為電流通過路徑的功率元件 (HEMT)。氮化鎵 (GaN) 與碳化矽 (SiC) 皆為寬能隙 (WBG) 的材料,與 SiC 相比除了製程不同外,此種元件結構配備高電子遷移率通道、更高的介電強度、高頻指標即可耐受溫度等優勢。而 GaN HEMT 主要可應用於 5G 技術、3C 產品快充、高頻功率放大器、高功率密度需求的電源系統等。隨著第三代半導體需求的大幅提升,寬能隙元件產能快速增長。根據學者及業界先進的研究中可發現,GaN 元件的優勢已超越 SiC 元件。然而,與 SiC元件面臨到相同的問題是,其元件封裝仍是採用 Si 元件的封裝技術,大幅限制操作元件的溫度表現,且GaN HEMT 存在著電流崩潰的問題,係為一種在施加汲極電壓 (VDS) 狀態下,所產生的電阻變化現象,進而改變元件的熱行為。因此,透過 T3Ster 來了解 GaN HEMT 的熱特性是至關重要的。
|
蕭特基二極體熱阻量測與 CFD 模擬
蕭特基二極體是一種導通電壓降較低、允許高速切換的二極體,是利用蕭特基勢壘特性而產生的電子元件。結構上是利用金屬 - 半導體接面作為蕭特基勢壘,以產生整流的效果,和一般二極體中由半導體 - 半導體接面產生的P-N接面不同。在切換式電源供應器中常會用到蕭特基二極體,因為蕭特基二極體允許高速切換,電路可以在 200kHz 到 2MHz 的頻率下操作,也就可以使用較小的電感器及電容器,同時可以提昇電源供應器的效率。本案例結合 T3Ster 及 FloTHERM,由 FloTHERM 進行熱流模擬,再由 T3Ster 進行熱阻量測,最後經由 FloTHERM-T3Ster Auto Calibration 模組進行 CFD 模型自動校正。
|