具体测试技术:
氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管(HEMT)
碳化硅(SiC)功率MOSFET
氧化镓及金刚石基高功率微波器件等
1. 项目介绍
原理:其基于晶格声子频率对温度的高度敏感性。随着温度升高,半导体晶格热膨胀与声子-声子散射加剧,导致特定拉曼特征峰发生规律性的红移并展宽。通过共聚焦显微光路在器件表面进行高精度扫描,利用峰位偏移量可反演构建出亚微米级空间分辨率的二维温度场分布图。
作用:求解工作态器件表面的亚微米级高分辨二维温度映射图、局域峰值热点及瞬态热响应。能够传统红外热像仪的空间分辨率极限及宽禁带材料红外透明难题;精确定位纳米级沟道内的自热效应;量化评估高频高功率器件的界面热阻分布与局部热传导失效机制。
2. 样品要求
2.1 待测宽禁带功率器件必须处于开封状态(裸芯片或去除顶部封装树脂)。由于拉曼热成像高度依赖测试激光的精准聚焦与散射信号收集,芯片表面的源漏极金属引线或极厚的钝化层不能完全遮挡沟道发热区。激光必须能够直接穿透或照射到半导体有源区表面。
2.2 在大面积二维温度场面扫描时,芯片表面必须保持高度平整。若器件贴装倾斜或在强电流驱动下发生宏观热机械翘曲,会导致激光焦点脱离器件表面,引发拉曼信号骤降与温度图谱失真盲区。
3. 常见问题
3.1 探测激光引入的额外光热干扰。
有时会为了在极短积分时间内获取高信噪比信号而提高探测激光的入射光率,但汇聚在微米级光斑内的强激光本身即为高能热源。这会在半导体微区表面激发出额外的非工作态光热温升,直接影响器件真实的电学自热温度场数据。
3.2 宽禁带半导体及异质结(如GaN-on-SiC)存在极强的压电效应与热膨胀失配。
大功率工作时,剧烈的局部温升会产生巨大的局域热应力。由于晶格应变同样会导致拉曼峰发生大幅位移,这种物理应力频移与纯温度频移会强烈叠加,极易导致峰值温度被误判。
使用设备:


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