以碳化硅（SiC）為代表的第三代寬禁帶半導體器件，可在更高溫度、更高電壓、更高頻率環境下正常工作，同時功耗更小，持久性和可靠性更強，將為下一代更小體積、更快速度、更低成本、更高效率的電力電子產品提供飛躍的條件。

碳化硅器件是指采用第三代半導體材料SiC制造的一種寬禁帶電力電子器件，具有耐高溫、高頻、高效的特性。按照器件工作形式，碳化硅電力電子器件主要包括功率二極管和功率開關管。

碳化硅半導體的優異性能使得碳化硅器件與硅器件相比具有以下突出優點：1，具有更低的導通電阻；2，具有更高的擊穿電壓；3，具有更低的結-殼熱阻，使器件的溫度上升更慢；4，具有更高的極限工作溫度，碳化硅的極限工作溫度有望達到600℃以上，而硅器件的最大結溫僅為150℃；5，具有更強的抗輻射能力；6，具有更高的穩定性，碳化硅器件正向和反向特性隨溫度變化很小；7，具有更低的開關損耗。

目前國內多家廠商已經實現高功率碳化硅肖特基二極管和功率晶體管量產。如何來量測這些SiC器件的結-殼熱阻和結溫等熱特性參數，成為研發人員或實驗室人員必做的實驗項目。Siemens MicReD T3Ster熱阻測試儀可以幫助客戶來準確量測這些熱特性參數。通過業內獨有的MicReD T3Ster瞬態熱測試技術，能夠精確量測SiC 器件的K系數、結溫、瞬態熱阻抗、結殼熱阻值等熱特性參數。

但是在測試這類SiC器件過程中，也會遇到一些問題。由于界面處大量晶體誤差集中而包含捕獲的載流子，在某些結構中，這些俘獲電荷的運動會在瞬態熱測試中造成加熱電流和測試電流切換后幾秒鐘范圍內引起電干擾，這會導致測試中獲取器件結構信息最重要的初段時間內產生錯誤的瞬態熱測試信號。因此瞬態熱測試應在柵極電壓保持不變的連接模式下進行。這使得常見的測試設置（例如MOS Diode模式設置和固定的Vds模式設置）可能不適合測試SiC器件，需要在測試中進行驗證。

我們可以利用MicReD T3Ster驗證過的方法來避免出現這些測試問題。如增加加熱電流，增加測試電流，在測試過程中我們通過輸入負的Vgs可以抑制這種時間上柵極電壓變化的影響，對應SiC通常是負6V。

雖然碳化硅器件目前還存在如產量低、價格高、商業化器件種類少和缺乏高溫封裝等問題，但隨著碳化硅器件技術研究的不斷深入，相信這些問題將逐漸得到解決，更多的商用碳化硅器件將推向市場，必將大大拓展碳化硅器件的應用領域。在不久的將來，各種變換器應用領域中碳化硅功率器件將成為減小功率損耗、提高效率和功率密度的關鍵器件。

原文標題：SiC器件概述及其熱測試難點

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