场效应晶体管短路失效的数值模型

• 作者: 周郁明 王兵 蒋保国 陈兆权
• 来源期刊: 西安电子科技大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 碳化硅 场效应晶体管 短路失效 寄生双极型晶体管 退化
• 年，卷（期）: 2019,（4）
• 页码范围: 66-73
• 页数: 8页
• 分类号: TN386.1
• 字数: 5428字
• 语种: 中文
• DOI: 10.19665/j.issn1001-2400.2019.04.010

摘要

为了分析碳化硅和硅两种材料的场效应晶体管的短路失效机理,利用半导体器件模拟软件建立了能够反映碳化硅场效应晶体管和硅场效应晶体管短路失效的数值模型.模型引入了自热效应模拟高电应力下晶体管内部温度变化及热传递过程,引入了福勒-诺德海姆(Fowler-Nordheim)隧穿和蒲尔-弗朗克(Poole-Frenkel)发射模拟氧化层的泄漏电流;短路实验结果验证了所建立的数值模型的准确性.通过对比两种晶体管数值模型在相同的短路条件下栅极驱动电压的变化、晶体管内电流线和温度的分布,结果表明,碳化硅场效应晶体管的短路失效主要是晶体管内的温度传递到表面引起金属电极的熔化以及栅极氧化层的严重退化,而硅场效应晶体管的短路失效是由于寄生双极型晶体管的导通导致其体内泄漏电流不可控而引起的灾难性的破坏.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王兵	安徽工业大学安徽省高校电力电子与运动控制重点实验室	18	16	2.0	3.0
2	周郁明	安徽工业大学安徽省高校电力电子与运动控制重点实验室	15	19	2.0	3.0
3	蒋保国	安徽工业大学安徽省高校电力电子与运动控制重点实验室	2	0	0.0	0.0
4	陈兆权	安徽工业大学安徽省高校电力电子与运动控制重点实验室	10	13	2.0	3.0