航裕HY-HVL 20kV线性高压直流电源在SiC器件静态参数测试中的应用

第三代半导体碳化硅(SiC)凭借宽禁带、高击穿电场、高导热系数等优异特性，在新能源汽车、智能电网、轨道交通等高压大功率场景中加速替代传统硅器件。然而，SiC器件的测试评价体系远复杂于硅器件，尤其在其静态参数测试中，击穿电压可达数千伏至上万伏，而漏电流仅为纳安级，这对高压直流电源的精度、纹波、稳定性提出了极高要求。

客户需求

SiC器件测试

客户为某国家级研究院，从事SiC功率器件可靠性研究。客户需要对其研制的SiC 器件进行静态参数测试，具体包括：击穿电压测试、漏电流测试、高温反偏测试(HTRB)。这些测试高度依赖高精度、低纹波、长期稳定的高压直流电源来提供纯净的偏置电压。

航裕解决方案

HY-HVL 20kV

可编程线性高压直流电源

01线性放大技术

纹波rms≤0.02% F.S.

SiC器件漏电流典型值在1μA以下，高端器件低至10nA。要在高压偏置下精确测量nA级电流，必须将电源纹波控制在极低水平。

航裕HY-HVL系列采用线性放大技术，20kV电源的纹波≤0.02% F.S.(rms)，确保偏置电压纯净度，消除纹波对nA级电流测量的调制干扰，为高精度漏电流测试提供理想偏压环境。

02高分辨率16-bit D/A设定

高分辨率20-bit A/D回读

击穿电压测试需要精确输出几百伏至上万伏偏置电压并准确回读击穿点数值，漏电流测量则需要高压下的高分辨率电流读数。

HY-HVL系列20KV线性高压直流电源采用16-bit D/A转换器确保设定值与实际输出的高线性度与一致性，采用20-bit A/D转换器实现微小电压、电流变化的高保真采集。

03双机共地配置

覆盖各项静态参数测试需求

SiC器件的静态特性评估不仅需要在漏极施加正高压，部分测试场景(如MOSFET体二极管测试、HTGB、HTRB)还需在栅极施加负偏压。

HY-HVL 20KV-1-P-CFM(正输出)与HY-HVL 20KV-1-N-CFM(负输出)配合使用，两台电源的地端共同接至SiC器件的参考电位端(如MOSFET的源极)，形成共地双极性测试方案，完整覆盖各项静态参数测试需求。

04内置OVP/OCP/OPP/OTP

保障测试安全

测试过程中器件击穿失效可能损坏昂贵样品甚至测试系统。

HY-HVL系列20kV线性高压直流电源内置多重保护功能：过压保护(OVP)设置范围为10~110%，过流保护(OCP)设置范围为0~105%，过功率保护(OPP)设置范围为10~110%，过温度保护(OTP)自动监测。任意参数超出设定限值时，输出立即关断，有效保障被测器件与测试系统安全。

应用价值总结

有效解决SiC器件静态参数测试

四大核心难题

航裕电源功率半导体测试解决方案主要针对功率半导体器件测试和半导体设备供电两大方向，提供多种测试方案以满足不同测试需求。在本案例中，HY-HVL 20kV线性高压直流电源成功助力某国家级研究院攻克了SiC器件静态参数测试中的高压小电流精密测量难题。

航裕电源凭借深厚的技术积累，为功率半导体产业链提供从研发测试到电性能检测的智能测试解决方案。成功打破国外技术垄断，实现了高端测试设备的国产化替代。