基于体效应的SiC MOSFET器件栅极老化监测方法研究

• 作者: 孟鹤立 邓二平 应晓亮 黄永章
• 来源期刊: 中国电机工程学报
• 关键词: 栅极氧化老化 偏置温度不稳定性 体效应 碳化硅(SiC)MOSFET 高温栅偏
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 电力电子与电力传动|Power Electronics and Drives
• 页码范围: 1084-1092,中插26
• 页数: 10页
• 分类号: TM46
• 语种: 中文
• DOI: 10.13334/j.0258-8013.pcsee.200497

摘要

长期以来,栅极老化一直是SiC MOSFET器件可靠性研究的关键,而偏置温度不稳定性则是栅极老化的重要现象.由于栅极老化的偏置温度不稳定性存在应力撤出后的恢复现象,如能在可靠性实验中快速、准确地监测SiC MOSFET器件的栅极老化变化量,对可靠性研究具有重要意义.因此,文中提出一种新的栅极老化监测方法.该方法以体效应下的阈值电压VTH(body)为基础,建立理论模型来描述VTH(body)和栅极老化之间的关系.提出在栅极电压开关过程中从体二极管电压–栅极电压曲线中得到VTH(body)的方法,并详细研究实验参数对VTH(body)的影响.此外,通过高温栅偏实验对VTH(body)的实用价值进行验证,并与栅极老化参数阈值电压VTH进行对比.实验结果证明,提出的新型栅极老化监测方法可以实现栅极老化的快速、准确及非恒温环境监测.