ICS 31.080 CCS L 40 团体 标准 非钳位感性负载开关应力下 GaN HEMT 在线 测试方法 Online test method of GaN High -Electron -Mobility -Transistor under unclamped inductive switching - 2025 - 05 - 26发布 2025 - 05 - 26实施 T/CASAS 052—2025 第三代半导体产业技术创新战略联盟 发布 全国团体标准信息平台 T/CASAS 052 —2025 I 目次 前言 ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ ...... II 引言 ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ .... III 1 范围 ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ .. 1 2 规范性引用文件 ................................ ................................ ................................ ................................ .............. 1 3 术语和定义 ................................ ................................ ................................ ................................ ...................... 1 4 原理 ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ .. 2 5 测试条件 ................................ ................................ ................................ ................................ .......................... 3 6 仪器设备 ................................ ................................ ................................ ................................ .......................... 3 7 测试步骤 ................................ ................................ ................................ ................................ .......................... 4 测试方法 ................................ ................................ ................................ ................................ ................... 4 测试流程 ................................ ................................ ................................ ................................ ................... 5 8 试验数据处理 ................................ ................................ ................................ ................................ .................. 6 9 试验报告 ................................ ................................ ................................ ................................ .......................... 6 附录 A （资料性） 非钳位感性负载开关应力下 GaN HEMT 在线测试方法记录表 .............................. 7 参考文献 ................................ ................................ ................................ ................................ .............................. 8 全国团体标准信息平台 T/CASAS 052 —2025 II 前言 本文件按照 GB/T 1.1 —2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由第三代半导体产业技术创新战略联盟（ CASA）制定发布，版权归 CASA所有，未经 CASA许可 不得随意复制；其他机构采用本文件的技术内容制定标准需经 CASA允许；任何单位或个人引用本文件的 内容需指明本文件的标准号。 本文件主要起草单位 ：电子科技大学、 工业和信息化部电子第五研究所、 大连理工大学、 上海大学、 北京大学、北京大学东莞光电研究院、 深圳平湖实验室、 湖南三安半导体有限责任公司、 苏州能讯高能 半导体有限公司、杭州长川科技股份有限公司、 是德科技（中国）有限公司 、佛山市联动科技股份有限 公司、北京第三代半导体产业技术创新战略联盟。 本文件主要起草人： 孙瑞泽、 陈万军、 明鑫、施宜军、黄火林、 任开琳、 魏进、刘强、曾威、王小 明、石瑜、夏云、刘成、裴轶、孙海洋、耿霄雄、 孙承志、 陈希辰、 高伟。 全国团体标准信息平台 T/CASAS 052 —2025 III 引言 GaN HEMT 功率器件具有工作频率高、开关损耗低和耐高温等优点，能够有效提高电力电子系统的工 作效率和功率密度，在数据中心、电机驱动和航空航天电子等领域具有广泛的应用前景。随着 GaN HEMT 商业化程度的不断提高，器件工作特性的稳定性成为了业内研究热点之一。在实际功率变换应用场景下 的电力电子系统中， GaN HEMT 处于高速、高频开关工作状态下，电路中存在较高的电流变化率（ di/dt） 与电压变化率（ dv/dt）并与寄生元件耦合，在器件端口上产生较大的电学应力。此时， GaN HEMT 器件 内部陷阱会发生对载流子的俘获与发射，导致器件出现动态导通电阻增加和阈值电压漂移等性能变化， 器件损耗显著增大。因此，对 GaN HEMT 器件工作特性的在线测试与监控十分重要。 GaN HEMT 器件在电动机驱动等感性负载的应用环境中，如果负载出现故障则需要 立即关断负载和 功率器件。此时感性负载元件中存储能量未能及时释放，器件漏极将承受较大的电压应力，使器件工作 在非箝位感性负载开关（ UIS）条件下。在确定 GaN HEMT 器件耐压安全裕度和性能边界时，研究 UIS电应 力作用下器件在线工作时的特性稳定性是十分必要的。通过调整 UIS电应力生成电路，将器件 漏极电压 应力水平设置在额定电压与最大瞬态击穿电压之间，实现对器件工作特性进行在线测试与评估，同时避 免因超过最大瞬态击穿电压而导致不可逆损坏。 GaN HEMT 器件无寄生 PN结，不能像 Si基功率器件一样通过雪崩过流以耗散感性负载中储存的能量， 同时GaN器件