基于改进HTGB试验的SiC MOSFET栅极可靠性研究

作者：熊一; 廖晓红; 柯方超; 王成智

来源：电力电子技术, 2021, 55(12): 36-39.

• 金属氧化物半导体场效应晶体管
• 高温栅偏试验
• 阈值电压漂移

碳化硅(SiC)金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器件的栅极可靠性考核是一项重要的可靠性测试项目,然而现行测试表征均是针对硅(Si)器件制定的,并未充分考虑SiC器件的特性。这里以阈值电压为栅极老化表征参数,首先对SiC MOSFET器件进行传统静态高温栅偏(HTGB)试验,发现阈值电压弛豫效应对测量结果影响较大,于是对测量方法进行了改进;然后进行了更加贴近实际工况的动态HTGB试验,并研究了不同开关频率和占空比对测得结果的影响,结果表明开关频率越高阈值电压漂移越小,而占空比越高阈值电压漂移越大。进一步的,提出“有效偏压值”的概念来解释占空比对阈值电压漂移的影响机制,同时也建立了静态HTGB试验和动态HTGB试验的转换关系。