砷化鎵GaAs的電流測試方案

       索引：如何使用和選擇測電流的羅氏線圈？羅氏線圈即柔性電流探頭，配合示波器、功率計/功率分析儀、數據采集儀、記錄儀和電能質量分析儀進行交流電流和脈沖直流測試！！！用于探測新能源、元器件、集成電路和電動汽車產生的高頻大電流。

一、概述：       

       砷化鎵（英文名稱為Gallium arsenide，化學式為GaAs）是鎵和砷兩種元素所合成的化合物，是很重要的半導體材料，被用來制作像微波集成電路（例如單晶微波集成電路( MMIC)）、紅外線發光二極管、雷射二極管和太陽電池等元件。

       GaAs擁有一些比Si還要好的電子特性，如高的飽和電子速率及高的電子移動率，使得GaAs可以用在高于250 GHz的場合。如果等效的GaAs和Si元件同時都操作在高頻時，GaAs會擁有較少的噪聲。也因為GaAs有較高的崩潰電壓，所以GaAs比同樣的Si元件更適合操作在高功率的場合。因為這些特性，GaAs電路可以運用在衛星通訊、微波點對點連線、雷達系統等地方。GaAs的的另一個優點：它是直接能隙的材料，所以可以用來發光。而Si是間接能隙的材料，只能發射非常微弱的光。

       但是，砷化鎵的電流測試有一些不同，常規的電流探頭無法承受長時間的高頻電流，會發生探頭燒毀、波形失真等意外情況。這時候選用羅氏線圈進行測試就可以避開這個問題。羅氏線圈是一種交流電流傳感器，是一個空心環形的線圈，有柔性和硬性兩種，可以直接套在被測量的導體上來測量高頻交流電流。羅氏線圈為纏繞在環狀非鐵磁性骨架上的空心線圈,不會出現磁飽和及磁滯等問題。

       本應用指南由深圳市優測科技提供將介紹各種羅氏線圈的特點，并解釋了它們在不同場合的特殊優勢：用于高頻電流的檢測和設計驗證！

二、羅氏線圈簡介

       羅氏線圈是由剛性羅氏線圈和柔性羅氏線圈組成的。工程師可使用各種羅氏線圈來檢測每類產品的交流電流或者脈沖直流電流。

1.剛性羅氏線圈

       剛性羅氏線圈（硬性羅氏線圈），相比柔性羅氏線圈，其剛性羅氏線圈精度更高。抵御外部地磁干擾能力更強，更適合于交流電流的高精度測試。 

2. 柔性羅氏線圈

       柔性線圈具有使用靈活方便，可以測量頻率范圍廣，線圈輕巧柔軟且可自由插拔。

三、選擇線圈類型

       在砷化鎵的電流測試中，一般是IC芯片、太陽能電池、射頻模塊、激光器、光電二極管、電源等產品的高頻電流測試，根據測試的頻率及測試空間大小，建議選擇柔性羅氏線圈。

1. 選擇柔性羅氏線圈

       選擇柔性羅氏線圈往往要考慮幾個重要因素，包括電流峰值、被測物線徑、測試空間大小、電流頻率、精度、特殊要求等。

① 電流峰值：電流是存在波形的,既然是有波形,那么,肯定就有波峰和波谷。峰值電流,就是指的電流波形在波峰或者是波谷時的數值,而且是較大的那個。

② 被測物線徑：柔性羅氏線圈的周長與被測物的線徑有關，比如線徑是4，探頭環的周長至少是4×4，即16。

③ 測試空間：柔性羅氏線圈有大環、中環、小環，小環適合比較狹窄的測試空間，比如元器件的管腳，大環適合開闊的空間或者高壓環境。

④ 電流頻率：不同的電流頻率對應不同的羅氏線圈，如柔性羅氏線圈的小環帶寬可達30MHz，剛性羅氏線圈CPH9000的小環帶寬可達100MHz。

⑤ 精度：大環的羅氏線圈精度可達1%，中環和小環的測試精度是2%，如果要達到更高的精度，一般是剛性羅氏線圈，也分開口式和閉口式兩種。

⑥ 特殊要求：除了常規的羅氏線圈，還可以定制不同量程的羅氏線圈，及其他特殊需求，比如耐壓值、探頭環周長、連接線長度等，滿足不同測試場合。

2. 選擇剛性羅氏線圈

       選擇剛性羅氏線圈和柔性羅氏線圈的要求差不多，主要分為開口式和閉口式，如RS系列羅氏線圈主要用于避雷針、浪涌發生器、智能配電箱等電流檢測。

四、結論：

       高頻電流測試是砷化鎵等射頻模塊測試中的一個重要測試。用戶可考慮各種羅氏線圈在頻率和測試空間的不同優勢，選擇適合的羅氏線圈執行這一測試。