ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. eISSN 1684-1719. 2025. №3

Оглавление выпуска

Текст статьи (pdf)

English page

 

 

DOI: https://doi.org/10.30898/1684-1719.2025.3.13  

УДК: 681.518.3

 

 

ОСОБЕННОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

МОЩНЫХ СВЧ-ТРАНЗИСТОРОВ НА Gan

 

В.И. Смирнов 1,2, А.А. Гавриков 1, И.В. Шуков 3, А.А. Шалаевский 3,4, В.Ф. Нейчев 2

 

1 Ульяновский филиал Института радиотехники и электроники

им. В.А. Котельникова Российской Академии Наук,

432071, г. Ульяновск, ул. Гончарова, д. 48/2

2 Ульяновский государственный технический университет,

432027, г. Ульяновск, ул. Северный венец, д. 32

3 АО «Светлана-Рост», 194156, г. Санкт-Петербург, пр. Энгельса д. 27.

4 Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет (ЛЭТИ) им. В.И. Ульянова (Ленина), 197022, г. Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, 5

 

Статья поступила в редакцию 13 декабря 2024 г.

 

Аннотация. Представлены результаты измерений теплового сопротивления нитрид-галлиевых НЕМТ-транзисторов двух типов: с гетеропереходом и МДП-структурой в цепи затвора. Для транзисторов с гетеропереходом в качестве температурочувствительного параметра (ТЧП) использовано напряжение на затворе UЗИ, а для транзисторов с МДП-структурой – напряжение между стоком и истоком UСИ. Измерение теплового сопротивления осуществлялось стандартным методом с использованием нагрева транзисторов импульсами тока постоянной длительности и модуляционным методом, в котором нагрев транзисторов производился переменной мощностью с гармоническим законом модуляции. Результаты измерений хорошо согласуются между собой, что указывает на корректность использования модуляционного метода. Достоинством модуляционного метода является возможность измерения компонент теплового сопротивления, связанного с особенностями конструкции объекта измерения.

Ключевые слова: теплоэлектрические процессы, тепловое сопротивления, СВЧ транзисторы, нитрид галлия, модуляционный метод.

Финансирование: Работа выполнена в рамках государственного задания ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН.

Автор для переписки: Гавриков Андрей Анатольевич, a.gavrikoff@gmail.com

 

Литература

1. Юнович А.Э. Светодиоды на основе гетероструктур из нитрида галлия и его твердых растворов // Светотехника. – 1996. – №. 5/6. – С. 2-7.

2. Перссон Э., Рентюк В. Преимущества использования нитрид-галлиевых транзисторов в силовой электронике // Силовая электроника. – 2015. – Т. 3. – №. 54. – С. 6-8.

3. Гольцова М. Moщные GaN-транзисторы. Истинно революционная технология // Электроника: наука, технология, бизнес. – 2012. – №. 4.  – С. 86-101.

4. Лидоу А., Стридом Й. Рейш Д. Технология GaN быстро завоевывает новые рынки // Компоненты и технологии. 2014. № 9. С. 155–158.

5. ГОСТ 19656.15–84. Диоды полупроводниковые СВЧ. Методы измерения теплового сопротивления переход-корпус и импульсного теплового сопротивления. М.: Изд-во стандартов. 1984. 21 с.

6. Thermal Impedance Measurements for Vertical Power MOSFETs (Delta Source-Drain Voltage Method). JEDEC JESD24-3 standard

7. Thermal Impedance Measurement for Insulated Gate Bipolar Transistors – (Delta VCE(on) Method). JEDEC JESD24-12 standard

8. Thermal Impedance Measurements for Bipolar Transistors (Delta Base-Emitter Voltage Method). JEDEC JESD24-4 standard

9. Егоркин В. и др. Нормально-закрытый транзистор с затвором p-типа на основе гетероструктур AlGaN/GaN // Известия высших учебных заведений. Электроника. – 2020. – Т. 25. – №. 5. – С. 391-401.

10. Ерофеев Е.В. и др. Мощные GaN-транзисторы с подзатворной областью на основе МДП-структур // Физика и техника полупроводников. – 2017. – Т. 51. – №. 9. – С. 1278-1281.

11. Бондарь Д.М. Полупроводниковая микроэлектроника – 2021 г. Часть 2. SiC и GaN – основа новой силовой электроники настоящего и будущего // Электронные компоненты. 2022. №1. С. 6–16.

12. АО «Воронежский Завод Полупроводниковых Приборов - Сборка» [web]. Дата обращения 30.11.2024. URL: https://eandc.ru/techinfo/vzpp.pdf

13. Smirnov V.I., Sergeev V.A., Gavrikov A.A., Kulikov A.A. Measuring thermal resistance of GaN HEMT transistors // IEEE Transactions on Electron Devices. 2020. V. 67. №10. P. 4112-4117.

14. Смирнов В.И. и др. Измерение теплового импеданса мощных транзисторов // Радиотехника. – 2017. – №. 6. – С. 83-90.

15. Oettinger F., Blackburn D. Thermal resistance measurements // U.S. Government Printing Office. 1990. 72 p.

16. ОСТ 11 0944-96. Микросхемы интегральные и приборы полупроводниковые. Методы расчета, измерения и контроля теплового сопротивления. – М.: ГУП НПП Пульсар. 1997. 110 с.

17. Смирнов В.И. и др. Сравнительный анализ стандартного и модуляционного методов измерения теплового сопротивления мощных биполярных транзисторов // Журнал радиоэлектроники. – 2019. – №. 1. – С. 6-6.

Для цитирования:

Смирнов В.И., Гавриков А.А., Шуков И.В., Шалаевский А.А., Нейчев В.Ф. Особенности измерения теплового сопротивления мощных СВЧ-транзисторов на GaN // Журнал радиоэлектроники. – 2025. – №3. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2025.3.13