基于沟道状态的SiC MOSFET器件浪涌能力研究

作者：孟鹤立; 邓二平^*; 王文杰; 黄永章

来源：机车电传动, 2021, (05): 64-70.

DOI：10.13890/j.issn.1000-128x.2021.05.010

• SiC MOSFET
• 沟道
• 金属层
• 体二极管
• 浪涌电流
• 栅极可靠性

得益于技术的进步,SiC MOSFET器件中的体二极管可靠性有极大的提升,并在部分领域和模块中取代了续流二极管。文章基于浪涌电流试验,对不同沟道状态下SiC MOSFET器件浪涌能力进行了深入研究。首先,搭建了浪涌电流试验平台,对CREE和Infineon两家公司的器件进行了浪涌电流试验;然后,测量和对比了试验前后器件的阈值电压、导通电阻、体二极管电压和漏极漏电流等特性的变化;最后,通过超声波扫描显微镜观察了器件失效前后内部结构的变化,并分析了器件的失效原因。试验结果表明,SiC MOSFET器件在浪涌电流冲击下,栅极可靠性和金属层可靠性共同决定了器件的可靠性:一方面,栅极可靠性高的器件,沟道导通有利于降低最高结温,提高浪涌电流下的可靠性;另一方面,栅极可靠性低的器件,沟道的关闭有利于保护栅极。

• 单位
  新能源电力系统国家重点实验室; 华北电力大学; 数理学院