CN109596961B - GaN器件的可靠性测试方法、装置和系统 - Google Patents

GaN器件的可靠性测试方法、装置和系统 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种GaN器件的可靠性测试方法、装置和系统。可靠性测试方法通过获取GaN器件的瞬时电流曲线；其中，瞬时电流曲线为GaN器件经施加脉冲信号得到；脉冲信号为脉冲宽度小于或等于1微秒的信号。基于瞬时电流曲线进行分析，得到GaN器件的可靠性分析结果。脉冲宽度小的脉冲信号可向GaN器件施加短脉冲电应力，GaN器件的栅极区域可以施加较大的瞬态累加电压应力；同时，实时监测、分析每个短脉冲电应力后GaN器件的电流波形，可获取器件退化、失效的动态全过程行为。本申请实施例的测试方法简单、易操作，在短脉冲的条件下，可施加比传统测试方法更高的电压强度，能够分析器件的可靠性，比对不同器件结构参数之间的优劣性。

Description

GaN器件的可靠性测试方法、装置和系统
技术领域
本申请涉及电子器件测试技术领域，特别是涉及一种GaN(氮化镓)器件的可靠性测试方法、装置和系统。
背景技术
以GaN材料为代表的第三代半导体材料，凭借禁带宽度大、击穿电场高、电子迁移率高以及热导率高等优越的材料性能，成为电力电子器件研究的热点，是新一代战略性电子产业。
虽然GaN材料的商用功率电子器件已经推出，但在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：GaN器件的可靠性无法得到有效、准确地评估，制约其在电力电子模块及终端应用系统上的推广应用。
发明内容
基于此，有必要针对GaN器件的可靠性无法得到有效、准确地评估的问题，提供一种GaN器件的可靠性测试方法、装置和系统。
为了实现上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种GaN器件的可靠性测试方法，包括：
获取GaN器件的瞬时电流曲线；其中，瞬时电流曲线为GaN器件经施加脉冲信号得到；脉冲信号为脉冲宽度小于或等于1微秒的信号。
基于瞬时电流曲线进行分析，得到GaN器件的可靠性分析结果。
在其中一个实施例中，可靠性分析结果包括以下分析结果中的任意一种或任意组合：失效机理分析结果、失效阈值分析结果、漏电通路分析结果以及漏电行为分析结果。
在其中一个实施例中，基于瞬时电流曲线进行分析，得到GaN器件的可靠性分析结果的步骤包括：
分析瞬时电流曲线的曲线信息，得到可靠性分析结果；曲线信息包括以下信息中的任意一种或任意组合：峰值强度、反向电流强度、电流变化曲率以及积分强度。
在其中一个实施例中，脉冲宽度的取值范围为10纳秒至500纳秒。
在其中一个实施例中，脉冲信号为正向方波脉冲信号；其中，正向方波脉冲信号的脉冲幅度的取值范围为1伏特至10000伏特；或，脉冲信号为反向方波脉冲信号；其中，反向方波脉冲信号的脉冲幅度的取值范围为-1伏特至-10000伏特。
在其中一个实施例中，获取GaN器件的瞬时电流曲线的步骤之前，还包括步骤：
向GaN器件发送脉冲信号。
另一方面，本申请实施例还提供了一种GaN器件的可靠性测试装置，包括：
瞬时电流曲线获取模块，用于获取GaN器件的瞬时电流曲线；其中，瞬时电流曲线为GaN器件经施加脉冲信号得到；脉冲信号为脉冲宽度小于或等于1微秒的信号。
可靠性分析模块，用于基于瞬时电流曲线进行分析，得到GaN器件的可靠性分析结果。
在其中一个实施例中，提供了一种GaN器件的可靠性测试系统，包括：脉冲发生器，以及连接脉冲发生器的处理设备。
脉冲发生器和处理设备用于连接GaN器件；脉冲发生器向GaN器件发送脉冲信号；其中，脉冲信号的脉冲宽度小于或等于1微秒；处理设备实现如上述的GaN器件的可靠性测试方法。
在其中一个实施例中，脉冲发生器为传输线脉冲发生器；处理设备包括用于连接GaN器件的示波器，以及分别连接传输线脉冲发生器和示波器的处理器；处理器实现如上述的GaN器件的可靠性测试方法。
在其中一个实施例中，脉冲发生器和处理设备用于连接GaN器件的栅极管脚；或，脉冲发生器和处理设备用于连接GaN器件的漏极管脚。
在其中一个实施例中，提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
获取GaN器件的瞬时电流曲线；其中，瞬时电流曲线为GaN器件经施加脉冲信号得到；脉冲信号为脉冲宽度小于或等于1微秒的信号。
基于瞬时电流曲线进行分析，得到GaN器件的可靠性分析结果。
在其中一个实施例中，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取GaN器件的瞬时电流曲线；其中，瞬时电流曲线为GaN器件经施加脉冲信号得到；脉冲信号为脉冲宽度小于或等于1微秒的信号。
基于瞬时电流曲线进行分析，得到GaN器件的可靠性分析结果。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：
通过获取GaN器件的瞬时电流曲线；其中，瞬时电流曲线为GaN器件经施加脉冲信号得到；脉冲信号为脉冲宽度小于或等于1微秒的信号。基于瞬时电流曲线进行分析，得到GaN器件的可靠性分析结果。脉冲宽度小的脉冲信号可向GaN器件施加短脉冲电应力，GaN器件的栅极区域可以施加较大的瞬态累加电压应力；同时，实时监测、分析每个短脉冲电应力后GaN器件的电流波形，可获取器件退化、失效的动态全过程行为。本申请实施例的测试方法简单、易操作，在短脉冲的条件下，可施加比传统测试方法更高的电压强度，能够分析器件的可靠性，比对不同器件结构参数之间的优劣性。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为一个实施例中GaN器件的可靠性测试方法的第一示意性流程图；
图2为一个实施例中GaN器件的可靠性测试方法的瞬时电流曲线示意图；
图3为一个实施例中GaN器件的可靠性测试方法的第二示意性流程图；
图4为一个实施例中GaN器件的可靠性测试方法的脉冲信号示意图；
图5为一个实施例中GaN器件的可靠性测试方法的第三示意性流程图；
图6为一个实施例中GaN器件的可靠性测试系统的第一示意性结构图；
图7为一个实施例中GaN器件的可靠性测试系统的第二示意性结构图；
图8为一个实施例中GaN器件的可靠性测试系统的第三示意性结构图；
图9为一个实施例中GaN器件的可靠性测试装置的结构示意图；
图10为一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
目前，GaN功率器件的可靠性测试通常参考Si器件的测试方案，没有针对GaN独特的器件结构设计实验方案，可靠性测试方法和技术缺乏积累和系统性研究，导致测试的数据无法科学有效的评估其可靠性水平。因此，开发有效的测试方法和技术显得十分重要。
目前，针对p-GaN栅结构以及绝缘栅结构的常关型GaN功率电子器件，传统的可靠性测试方法主要采用与时间相关的栅介质击穿(TDDB)以及栅压偏置温度不稳定性(BTI)等测试分析手段。上述可靠性测试方法由于在栅极施加的电应力为连续电压或宽脉冲电压(脉冲宽度大于1微秒)，无法满足高开关响应速度下，栅极退化过程中的实际情况。另外，连续电压和宽脉冲电压施加的电压值不能太高，否则器件将被击穿。同时，传统技术缺乏准确提取栅极结构在电应力条件的动态退化的技术手段，无法为器件的提升改进提供有效支撑。本申请实施例对GaN器件施加脉冲宽度更小的脉冲信号，并基于瞬时电流曲线进行可靠性分析；在短脉冲条件下，可对GaN器件试验更高的电压，观察到不同的失效现象。
在一个实施例中，提供一种GaN器件的可靠性测试方法，如图1所示，图1为一个实施例中GaN器件的可靠性测试方法的第一示意性流程图，包括：
步骤S110，获取GaN器件的瞬时电流曲线；其中，瞬时电流曲线为GaN器件经施加脉冲信号得到；脉冲信号为脉冲宽度小于或等于1微秒的信号。
步骤S120，基于瞬时电流曲线进行分析，得到GaN器件的可靠性分析结果。
具体而言，对GaN施加脉冲信号，其中，脉冲信号的脉冲宽度小于或等于1微秒。实时采集GaN的电流信号，实现每个脉冲信号所施加的脉冲应力过程以及脉冲后的电流波形监测，得到瞬时电流曲线。瞬时电流曲线包括GaN器件的注入电流参数信息和输出电流参数信息，基于此，可进行对比分析，得到GaN器件的可靠性分析结果。
需要说明的是，瞬时电流曲线可为采样频率达到10兆赫兹以上曲线；通过高速采集GaN器件的电流信号，可得到GaN器件的瞬时电流行为，获取器件失效或退化的全动态过程信息。相较于传统技术，瞬时电流曲线可观察到更多的器件的状态信息、变化趋势及现象。
向GaN器件施加的电流信号为脉冲宽度小于或等于1微秒的脉冲信号；该脉冲信号可为短脉冲电压信号，区别于传统技术采用的连续电压或宽脉冲电压信号(大于1微秒)。相对于传统技术，采用本申请实施例提及的脉冲信号，可向GaN器件施加更高的电压，能够观察到不同的失效现象。该脉冲信号可向GaN器件施加短脉冲电应力，能够监测、分析短脉冲电应力对GaN器件的累积损伤全过程。
具体地，通过调控短脉冲电应力的时长以及电压强度，即调整脉冲信号的脉冲宽度和脉冲幅度，可实现实时变化的电应力强度；不同的电应力强度可对应于不同的失效机理。例如，在不同的高电压短脉冲信号条件下，GaN器件缺陷产生的能级以及类型都不同。
本申请实施例测试方法简单、易操作，可在短脉冲的条件下，向GaN器件施加比传统测试方法更高的电压强度，能够观察短脉冲电应力对器件的累积损伤全过程以及器件的退化、失效过程；通过实时分析监测的瞬时电流行为，可以获取器件失效全动态过程信息，有利于精准判断器件的失效机理及失效阈值；同时，可提取GaN器件在电应力条件下的动态退化过程，详细地对比分析不同器件结构参数之间的优劣性，为器件的提升改进提供有效支撑。
在一个实施例中，可靠性分析结果包括以下分析结果中的任意一种或任意组合：失效机理分析结果、失效阈值分析结果、漏电通路分析结果以及漏电行为分析结果。
具体而言，可靠性分析结果可包括失效机理分析结果、失效阈值分析结果、漏电通路分析结果以及漏电行为分析结果中的至少一种。
需要说明的是，通过对比分析瞬时电流曲线中的电流信息，可实现器件可靠性、失效机理以及失效阈值的分析。通过分析一段时间内的不同瞬时电流曲线图，可以得出GaN器件的漏电通路以及漏电行为，如栅极的漏电途径、漏电流演进方式等。
失效机理分析结果可包括器件失效的外部引发原因以及失效产生的过程。
失效阈值分析结果可包括造成器件失效的最小脉冲幅度以及器件的瞬时耐压值。
漏电通路分析结果可包括器件退化或失效时漏电流的流向。
漏电行为分析结果可包括漏电流演进方式。
在一个具体的示例中，如图2所示，图2为一个实施例中GaN器件的可靠性测试方法的瞬时电流曲线示意图，从0秒开始，向GaN器件的栅极施加脉冲宽度为100ns、脉冲幅度为50V的脉冲信号。瞬时电流曲线记录了0纳秒至500纳秒之间的电流变化全过程。前期的正向电流代表了注入电流，通过注入电流的峰值和行为可判断器件的耐压特性。后期缓变的反向电流表明器件中缺陷相关的电荷释放行为，基于反向电流的信息，可判断器件是否有新的缺陷产生。
在一个实施例中，如图2、3所示，图3为一个实施例中GaN器件的可靠性测试方法的第二示意性流程图，基于瞬时电流曲线进行分析，得到GaN器件的可靠性分析结果的步骤包括：
步骤S122，分析瞬时电流曲线的曲线信息，得到可靠性分析结果；曲线信息包括以下信息中的任意一种或任意组合：峰值强度、反向电流强度、电流变化曲率以及积分强度。
具体而言，瞬时电流曲线的电流信息包括峰值强度、反向电流强度、电流变化曲率以及积分强度中的至少一个。
需要说明的是，通过对比分析瞬时电流曲线的峰值强度、反向电流强度、电流变化曲率以及积分强度等信息，可实现器件的可靠性以及失效过程等的分析。
峰值强度可包括注入电流的峰值电压以及失效过程中的峰值电压。
反向电流强度可包括GaN器件在施加脉冲信号后的电流变化。
电流变化曲率可用于分析GaN器件的失效过程。
积分强度可用于分析GaN器件的失效阈值。
在一个实施例中，如图4所示，图4为一个实施例中GaN器件的可靠性测试方法的脉冲信号示意图，脉冲宽度的取值范围为10纳秒至500纳秒。
具体而言，脉冲信号的脉冲宽度的设置范围可为10纳秒至500纳秒。
需要说明的是，区别于传统技术，本申请实施例采用的脉冲信号的脉冲宽度可为纳秒级别。具体地，脉冲宽度可为50纳秒、100纳秒、120纳秒、200纳秒、300纳秒、400纳秒以及450纳秒等。脉冲宽度的选择可根据GaN器件参数、实际测试要求以及器件标准等条件进行调整。
在一个实施例中，如图4所示，脉冲信号为正向方波脉冲信号；其中，正向方波脉冲信号的脉冲幅度的取值范围为1伏特至10000伏特；或，脉冲信号为反向方波脉冲信号；其中，反向方波脉冲信号的脉冲幅度的取值范围为-1伏特至-10000伏特。
具体而言，脉冲信号可为正向方波脉冲信号或反向方波脉冲信号；其中，方波脉冲信号的脉冲幅度的绝对值，即电压强度，取值范围为1伏特至10000伏特。
需要说明的是，脉冲幅度的选择可根据GaN器件参数、实际测试要求以及器件标准等条件进行调整。
应该注意的是，脉冲信号的参数包括脉冲宽度、脉冲幅度以及脉冲循环次数。具体的器件测试过程中，可分别调节脉冲宽度、脉冲幅度以及脉冲循环次数，也可同步调节。
在一个实施例中，如图5所示，图5为一个实施例中GaN器件的可靠性测试方法的第三示意性流程图，获取GaN器件的瞬时电流曲线的步骤之前，还包括步骤：
步骤S108，向GaN器件发送脉冲信号。
具体而言，根据实际测试的器件及要求，设置相应的脉冲信号参数，将脉冲信号发送给GaN器件，触发测试。
需要说明的是，脉冲信号可由脉冲发生器生成，具体地，如传输线脉冲发生器(TLP:Transmission Line Pulse)等。
本申请实施例基于短脉冲信号，向GaN器件施加短脉冲电应力，针对器件的脉冲电应力累积损伤全过程进行数据监测及分析。同时，通过设置脉冲信号的参数，调控短脉冲电应力的时长以及电压强度，可实现实时变化的电应力强度，研究不同的电应力强度对应的不同的失效机理。瞬时电流曲线的电流行为是分析GaN器件退化、失效行为的重要曲线，根据器件的注入电流、输出电流等对比信息，可判断GaN器件的栅极以及漏极等管脚的漏电通路及漏电行为演进方式。
应该理解的是，虽然图1、3以及5的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1、3以及5中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，提供了一种GaN器件的可靠性测试系统，如图6所示，图6为一个实施例中GaN器件的可靠性测试系统的第一示意性结构图，包括：脉冲发生器110，以及处理设备120。
脉冲发生器110和处理设备120用于连接GaN器件200；脉冲发生器110向GaN器件200发送脉冲信号；其中，脉冲信号的脉冲宽度小于或等于1微秒；处理设备120实现如上述的GaN器件的可靠性测试方法。
具体而言，脉冲发生器110的输出端连接GaN器件200，用于向GaN器件200发送脉冲信号。处理设备120的输入端连接GaN器件200，用于采集GaN器件200的电流信号，生成瞬时电流曲线。同时，处理设备120还可用于分析瞬时电流曲线，得到器件的可靠性分析结果。
需要说明的是，脉冲发生器可用于向GaN器件发送脉冲宽度范围为10纳秒至500纳秒的脉冲信号，给GaN器件施加短脉冲应力。
处理设备还可分析瞬时电流曲线的曲线信息，得到可靠性分析结果；其中，线信息包括峰值强度、反向电流强度、电流变化曲率以及积分强度中的至少一种；可靠性分析结果包括失效机理分析结果、失效阈值分析结果、漏电通路分析结果以及漏电行为分析结果中的至少一种。
在一个实施例中，如图7所示，图7为一个实施例中GaN器件的可靠性测试系统的第二示意性结构图，脉冲发生器为传输线脉冲发生器；处理设备包括用于连接GaN器件的示波器，以及分别连接传输线脉冲发生器和示波器的处理器；处理器实现如上述的GaN器件的可靠性测试方法。
具体而言，脉冲发生器可为输出端连接GaN器件的传输线脉冲发生器。处理设备可包括示波器以及处理器；其中，示波器的输入端连接GaN器件；处理器分别连接示波器的输出端以及传输线脉冲发生器的控制端。
需要说明的是，传输线脉冲发生器可用于生成并发送脉冲宽度取值范围为10纳秒至500纳秒之间的脉冲信号。
示波器可用于采集GaN器件的电流信号，生成瞬时电流曲线。
处理器可用于分析获取到的瞬时电流曲线，得到可靠性分析结果，还可用于设置脉冲信号的参数，控制传输线脉冲发生器发送相应的脉冲信号，并控制示波器进行信号采集。
在一个实施例中，如图7、8所示，图8为一个实施例中GaN器件的可靠性测试系统的第三示意性结构图，脉冲发生器和处理设备用于连接GaN器件的栅极管脚；或，脉冲发生器和处理设备用于连接GaN器件的漏极管脚。
具体而言，脉冲发生器的输出端和处理器设备的输入端连接GaN器件的栅极管脚；可向GaN器件的栅极发送脉冲信号，施加短脉冲应力并获取栅极的瞬时电流曲线；基于栅极的瞬时电流曲线，可分析得到栅极的可靠性分析结果，获取器件的栅极的退化、失效过程。
或者，脉冲发生器的输出端和处理设备的输入端连接GaN器件的漏极管脚；可向GaN器件的漏极发送脉冲信号，施加短脉冲应力并获取漏极的瞬时电流曲线；基于漏极的瞬时电流曲线，可分析得到漏极的可靠性分析结果，获取器件的漏极的退化、失效过程。
需要说明的是，GaN器件的源极管脚可接地处理。
另一方面，本申请实施例还提供了一种GaN器件的可靠性测试装置，如图9所示，图9为一个实施例中GaN器件的可靠性测试装置的结构示意图，包括：
瞬时电流曲线获取模块210，用于获取GaN器件的瞬时电流曲线；其中，瞬时电流曲线为GaN器件经施加脉冲信号得到；脉冲信号为脉冲宽度小于或等于1微秒的信号。
可靠性分析模块220，用于基于瞬时电流曲线进行分析，得到GaN器件的可靠性分析结果。
在一个实施例中，可靠性分析结果包括以下分析结果中的任意一种或任意组合：失效机理分析结果、失效阈值分析结果、漏电通路分析结果以及漏电行为分析结果。
在一个实施例中，可靠性分析模块包括：
瞬时电流曲线分析单元，用于瞬时电流曲线的曲线信息，得到可靠性分析结果；曲线信息包括以下信息中的任意一种或任意组合：峰值强度、反向电流强度、电流变化曲率以及积分强度。
在一个实施例中，脉冲宽度的取值范围为10纳秒至500纳秒。
在一个实施例中，脉冲信号为正向方波脉冲信号；其中，正向方波脉冲信号的脉冲幅度的取值范围为1伏特至10000伏特；或，脉冲信号为反向方波脉冲信号；其中，反向方波脉冲信号的脉冲幅度的取值范围为-1伏特至-10000伏特。
在一个实施例中，还包括：
脉冲信号发送模块，用于向GaN器件发送脉冲信号。
关于GaN器件的可靠性测试装置的具体限定可以参见上文中对于GaN器件的可靠性测试方法的限定，在此不再赘述。上述GaN器件的可靠性测试装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图10所示，图10为一种计算机设备的结构示意图。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一GaN器件的可靠性测试方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图10中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
获取GaN器件的瞬时电流曲线；其中，瞬时电流曲线为GaN器件经施加脉冲信号得到；脉冲信号为脉冲宽度小于或等于1微秒的信号。
基于瞬时电流曲线进行分析，得到GaN器件的可靠性分析结果。
在一个实施例中，可靠性分析结果包括以下分析结果中的任意一种或任意组合：失效机理分析结果、失效阈值分析结果、漏电通路分析结果以及漏电行为分析结果。
在一个实施例中，处理器执行基于瞬时电流曲线进行分析，得到GaN器件的可靠性分析结果时，还实现以下步骤：
分析瞬时电流曲线的曲线信息，得到可靠性分析结果；曲线信息包括以下信息中的任意一种或任意组合：峰值强度、反向电流强度、电流变化曲率以及积分强度。
在一个实施例中，脉冲宽度的取值范围为10纳秒至500纳秒。
在一个实施例中，脉冲信号为正向方波脉冲信号；其中，正向方波脉冲信号的脉冲幅度的取值范围为1伏特至10000伏特；或，脉冲信号为反向方波脉冲信号；其中，反向方波脉冲信号的脉冲幅度的取值范围为-1伏特至-10000伏特。
在一个实施例中，处理器执行获取GaN器件的瞬时电流曲线之前，还实现以下步骤：
向GaN器件发送脉冲信号。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取GaN器件的瞬时电流曲线；其中，瞬时电流曲线为GaN器件经施加脉冲信号得到；脉冲信号为脉冲宽度小于或等于1微秒的信号。
基于瞬时电流曲线进行分析，得到GaN器件的可靠性分析结果。
在一个实施例中，可靠性分析结果包括以下分析结果中的任意一种或任意组合：失效机理分析结果、失效阈值分析结果、漏电通路分析结果以及漏电行为分析结果。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行基于瞬时电流曲线进行分析，得到GaN器件的可靠性分析结果时，还实现以下步骤：
分析瞬时电流曲线的曲线信息，得到可靠性分析结果；曲线信息包括以下信息中的任意一种或任意组合：峰值强度、反向电流强度、电流变化曲率以及积分强度。
在一个实施例中，脉冲宽度的取值范围为10纳秒至500纳秒。
在一个实施例中，脉冲信号为正向方波脉冲信号；其中，正向方波脉冲信号的脉冲幅度的取值范围为1伏特至10000伏特；或，脉冲信号为反向方波脉冲信号；其中，反向方波脉冲信号的脉冲幅度的取值范围为-1伏特至-10000伏特。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行获取GaN器件的瞬时电流曲线之前，还实现以下步骤：
向GaN器件发送脉冲信号。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种GaN器件的可靠性测试方法，其特征在于，包括：
获取GaN器件的瞬时电流曲线；其中，所述瞬时电流曲线为所述GaN器件经施加脉冲信号得到；所述脉冲信号为脉冲宽度小于或等于1微秒的信号；
所述脉冲宽度的取值范围为10纳秒至500纳秒；
所述脉冲信号为正向方波脉冲信号；其中，所述正向方波脉冲信号的脉冲幅度的取值范围为50伏特至10000伏特；或，
所述脉冲信号为反向方波脉冲信号；其中，所述反向方波脉冲信号的脉冲幅度的取值范围为-1伏特至-10000伏特；
基于所述瞬时电流曲线进行分析，得到所述GaN器件的可靠性分析结果。
2.根据权利要求1所述的GaN器件的可靠性测试方法，其特征在于，所述可靠性分析结果包括以下分析结果中的任意一种或任意组合：失效机理分析结果、失效阈值分析结果、漏电通路分析结果以及漏电行为分析结果。
3.根据权利要求2所述的GaN器件的可靠性测试方法，其特征在于，基于所述瞬时电流曲线进行分析，得到所述GaN器件的可靠性分析结果的步骤包括：
分析所述瞬时电流曲线的曲线信息，得到所述可靠性分析结果；所述曲线信息包括以下信息中的任意一种或任意组合：峰值强度、反向电流强度、电流变化曲率以及积分强度。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的GaN器件的可靠性测试方法，其特征在于，所述脉冲宽度为100ns，所述脉冲幅度为50V的脉冲信号；所述瞬时电流曲线记录了0纳秒至500纳秒之间的电流变化全过程。
5.根据权利要求1至3任意一项所述的GaN器件的可靠性测试方法，其特征在于，所述瞬时电流曲线为采样频率达到10兆赫兹以上的曲线。
6.根据权利要求1至3任意一项所述的GaN器件的可靠性测试方法，其特征在于，获取GaN器件的瞬时电流曲线的步骤之前，还包括步骤：
向所述GaN器件发送所述脉冲信号。
7.一种GaN器件的可靠性测试装置，其特征在于，所述GaN器件的可靠性测试装置实现如权利要求1至6任意一项所述的GaN器件的可靠性测试方法，所述GaN器件的可靠性测试装置包括：
瞬时电流曲线获取模块，用于获取GaN器件的瞬时电流曲线；其中，所述瞬时电流曲线为所述GaN器件经施加脉冲信号得到；所述脉冲信号为脉冲宽度小于或等于1微秒的信号；
可靠性分析模块，用于基于所述瞬时电流曲线进行分析，得到所述GaN器件的可靠性分析结果。
8.一种GaN器件的可靠性测试系统，其特征在于，包括：脉冲发生器，以及处理设备；
所述脉冲发生器和所述处理设备用于连接GaN器件；
所述脉冲发生器向所述GaN器件发送脉冲信号；其中，所述脉冲信号的脉冲宽度小于或等于1微秒；所述处理设备实现如权利要求1至5任意一项所述的GaN器件的可靠性测试方法。
9.根据权利要求8所述的GaN器件的可靠性测试系统，其特征在于，所述脉冲发生器为传输线脉冲发生器；
所述处理设备包括用于连接所述GaN器件的示波器，以及分别连接所述传输线脉冲发生器和所述示波器的处理器；所述处理器实现如权利要求1至5任意一项所述的GaN器件的可靠性测试方法。
10.根据权利要求8所述的GaN器件的可靠性测试系统，其特征在于，
所述脉冲发生器和所述处理设备用于连接所述GaN器件的栅极管脚；或，
所述脉冲发生器和所述处理设备用于连接所述GaN器件的漏极管脚。
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