30V条件下功率MOSFET器件应力波理论与试验研究

作者:何赟泽; 邹翔; 李孟川; 周雅楠; 赵志斌; 黄守道; 佘赛波; 白芸
来源:中国电机工程学报, 2021, 41(16): 5683-5693.
DOI:10.13334/j.0258-8013.pcsee.201780

摘要

功率金属–氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxidesemiconductor field-effect transistor,MOSFET)在电磁热机等物理场相互作用下产生的应力波,对器件的可靠性设计和状态监测有重要意义。根据理论分析可知,功率MOSFET开通或关断可以产生瞬态电磁场,器件中的带电粒子在磁场中所受洛伦兹力,因此产生机械应力波。在30V低压条件下,采用脉冲测试电路并对功率MOSFET进行试验,应用声发射测量平台采集试验过程中功率MOSFET器件产生的瞬态电磁场和机械应力波。对不同电气参数下得到的声发射信号进行处理和分析,发现器件漏源电压导致高频电磁波的产生,而栅源电压和漏源电压共同影响低频机械应力波,为功率MOSFET器件产生声发射现象提供理论依据。

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