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可靠性与测试 功率模块 可靠性分析 宽禁带半导体 ★ 5.0

栅氧退化对功率MOSFET电气参数的影响

Effect of Gate-Oxide Degradation on Electrical Parameters of Power MOSFETs

作者 Ujjwal Karki · Fang Zheng Peng
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2018年12月
技术分类 可靠性与测试
技术标签 功率模块 可靠性分析 宽禁带半导体
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 功率MOSFET 栅氧化层 退化 氧化层陷阱电荷 界面陷阱电荷 电学参数 可靠性
语言:

中文摘要

本文研究了功率MOSFET中栅氧化层的长期退化机制。研究表明,栅氧退化会导致氧化层内陷阱电荷及氧化层-半导体界面陷阱电荷的积累,进而显著改变器件的电气参数。该研究对于理解功率器件的长期可靠性及失效机理具有重要意义。

English Abstract

Gate oxide in power metal–oxide–semiconductor field effect transistors (MOSFETs) degrades over time. The degradation leads to an accumulation of oxide-trapped charges within the gate oxide and an accumulation of interface-trapped charges at the oxide–semiconductor surface of power MOSFETs. Overtime, such charges significantly alter the electrical parameters of power MOSFETs; to observe this, the e...
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SunView 深度解读

功率器件是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器的核心部件。栅氧退化直接影响器件的阈值电压和导通电阻,是导致逆变器在全生命周期内性能衰减甚至失效的关键因素。建议研发团队将此研究成果应用于功率模块的寿命预测模型中,通过iSolarCloud平台监测关键电气参数的漂移,实现对逆变器及储能PCS功率器件的早期故障预警,从而提升系统在复杂工况下的长期可靠性。