当用于电力电子设备时，氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）等宽带隙半导体（WBG）提供更高的操作温度，电压和频率根据Keysight Technologies的说法。与其硅对应物相比，由于其低导电性，它们还提供较低的功率损耗。
WBG电力设备的考虑因素的类型。使用的图像礼貌Keysight Technologies
即使有了这些明显的益处，WBG也很难表征，特别是当设计师所在时：
- 测量电流大于100 a
- 测量电压大于3,000 V
- 测量亚毫欧姆导通电阻
在具有定量GaN电流折叠测量和数千伏的直流偏压下的结电容测量，表征WBG也可能具有挑战性。
WBG特征不当的缺陷：EMI和振荡
我们知道，WBG通常比传统的硅更高，为什么要等待广泛使用这些设备？
表征这些设备的能力对于设计的功能和鲁棒性至关重要。最近的EE Power文章模拟WBG电源电路解释这些设备能够更高的频率操作。但即使在这些较高频率下不使用时，它们也会导致可以杀死整个系统的一些灾难性电磁干扰（EMI）行为。
关键技术对模型和模拟WBG设备的描述。使用的图像礼貌EE权力
适当缓解这一点的唯一方法是了解设备参数和设计电路的EMI问题。该物品指出，由于其较高的速度能力，WBG尤其容易受到有害的EMI，这可能导致“假开启场效应晶体管（FET）”。
此外，EE Power Royinger Ryo Takeda指出，如果设备未正确设置和使用，则设备中的寄生电容和电感会导致振荡。这可以设计出这些寄生菌素的值是已知的。一些寄生模型可以确保设备连接到不会将其放在振荡状态下的电路。
WBG设备的仿真和模型
工程师已经开始找到用于WBG设备的准确仿真和模型的方法。电力杂志概述几个测试以获得WBG设备的特征值。
开态表征
一种这样的测试是在状态表征测试中，具有两个源测量单元（SMU），一个测量通过WBG设备的电流，并且另一个将该设备拉到导通状态。
用于电力设备的ON状态表征的SMU的配置。使用的图像礼貌电力杂志
如果设备是MOSFET，则通过将连接到漏极或源的第一个SMU进行以测量电流来测量电流，而第二SMU连接到栅极，施加保证其处于导通状态的偏置电压。该测试测量导通电阻，这应该是最小的。
非国家特征
相同的测试可以表征设备的偏离状态，除了第二种SMU施加将设备放在关闭状态的偏置电压之外。或者，可以完全省略第二单元，因为输入可以浮动或短路到地，并且在许多情况下关闭。该测试证实了泄漏值，这是对设备损耗的一体化。
数学建模
Takeda解释说，设计人员还可以基于实验结果使用数学方程来创建由WBG制成的DC-DC转换器的模型。这是一个非常有效的工具，而研究人员继续深入研究WBG的设备物理。
它为设计工程师提供了如何基于从实验和测试导出的参数来实现其设计的好主意，而不是基于其物理学建模设备。数学方法允许工程师为WBG设备开发精确的IV曲线和开关和断开状态的S参数。
测试设置以确定导通状态的S参数表征。使用的图像礼貌EE权力
比赛表征WBGS
WBG可能会使电力电子世界暴风雨。将采用WBG的快速的时间表取决于我们在使这些设备的能力准确地表征这些设备之前，使其成为未来设计的组成部分。
大学和半导体制造商批量投入研究资金，了解WBG物理以加速其行业范围的采用。同时，通过使用数学建模和其他表征技术，工程师可以继续填补关于WBG的知识间隙。
