[发明专利]晶体管栅氧测试装置及系统

说明书

本公开涉及一种晶体管栅氧测试装置及系统，所述装置包括：驱动电压产生模块，用于产生驱动信号；漏电流检测模块，用于检测栅极漏电流，得到检测电压信号，并与预设电压信号进行比较，得到比较结果；控制模块，连接于所述驱动电压产生模块及所述漏电流检测模块，用于根据所述比较结果确定所述待测晶体管的寿命信息。本公开实施例通过在驱动信号中携带第一驱动信号，可以模拟待测晶体管在实际应用中产生的驱动电压尖峰，以完成驱动电压尖峰对待测晶体管栅氧寿命影响的测试，具有高准确度、高效率的特点，且可以对高速、高功率开关进行测试，具有较高的适用性。

技术领域

本公开涉及测试技术领域，尤其涉及一种晶体管栅氧测试装置及系统。

背景技术

栅氧介质层的品质和寿命是影响MOSFET（金氧半场效晶体管，Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）器件可靠性的重要因素，因此，TDDB（TimeDependent Dielectric Breakdown，时变击穿）测试是SiC MOSFET开发量产必不可少的环节。TDDB测试是通过在SiC MOSFET的栅氧层施加一定的应力进行加速测试，传统的TDDB测试主要是施加恒定的电压应力，但器件在真实工作时，栅氧层所承受的电压应力是随着驱动信号在变化的，尤其对于一些器件在高速开关时，驱动回路和功率回路中的寄生参数及MOSFET的米勒效应都会引起驱动信号振荡，相关技术无法对高速开关器件进行准确的寿命测试。

发明内容

根据本公开的一方面，提供了一种晶体管栅氧测试装置，所述装置包括：

驱动电压产生模块，连接于待测晶体管的栅极，用于产生驱动信号，所述驱动信号的每个周期均包括维持第一时长的第一驱动信号、维持第二时长的第二驱动信号及维持第三时长的第三驱动信号，其中，所述第一驱动信号的电位高于所述第二驱动信号的电位，所述第二驱动信号的电位高于所述第三驱动信号的电位，所述第二驱动信号及所述第一驱动信号均用于导通所述待测晶体管，所述第三驱动信号用于断开所述待测晶体管；

漏电流检测模块，连接于所述待测晶体管的源极，用于检测栅极漏电流，得到检测电压信号，并与预设电压信号进行比较，得到比较结果；

控制模块，连接于所述驱动电压产生模块及所述漏电流检测模块，用于根据所述比较结果确定所述待测晶体管的寿命信息。

在一种可能的实施方式中，所述驱动电压产生模块包括第一电压转换单元、第二电压转换单元、开关单元，其中，

所述第一电压转换单元用于根据输入电压转换得到所述第二驱动信号的控制电压；

所述第二电压转换单元用于根据所述输入电压转换得到所述第一驱动信号的控制电压；

所述开关单元连接于所述第一电压转换单元、所述第二电压转换单元，用于切换开关单元的各个开关以输出所述第二驱动信号、所述第一驱动信号及所述第三驱动信号。

在一种可能的实施方式中，所述第一电压转换单元包括第一晶体管、第一二极管、第一电感、第一电容，所述第二电压转换单元包括第二晶体管、第二二极管、第二电感、第二电容，其中，

所述第一晶体管的栅极用于接收第一控制信号，所述第一晶体管的源极连接于所述第一二极管的负极、所述第一电感的第一端，所述第一晶体管的漏极连接于所述第二晶体管的漏极，所述第一电感的第二端用于输出所述第二驱动信号的控制电压，

所述第一电感的第二端连接于所述第一电容的第二端，所述第一二极管的正极连接于所述第一电容的第二端并接地，

所述第二晶体管的栅极用于接收第二控制信号，所述第二晶体管的源极连接于所述第二二极管的负极、所述第二电感的第一端，所述第二电感的第二端用于输出所述第一驱动信号的控制电压，

所述第二电感的第二端连接于所述第二电容的第二端，所述第二二极管的正极连接于所述第二电容的第二端并接地。