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SiC功率MOSFET在重复雪崩冲击下动态特性退化的综合研究

Comprehensive Investigations on Degradations of Dynamic Characteristics for SiC Power MOSFETs Under Repetitive Avalanche Shocks

作者 Jiaxing Wei · Siyang Liu · Sheng Li · Jiong Fang · Ting Li · Weifeng Sun
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2019年3月
技术分类 功率器件技术
技术标签 SiC器件 宽禁带半导体 可靠性分析 功率模块
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 SiC功率MOSFET 重复雪崩冲击 动态特性 SiC/SiO2界面 TCAD仿真 可靠性
语言:

中文摘要

本文详细研究了SiC功率MOSFET在重复雪崩冲击下的动态特性退化。通过Silvaco TCAD仿真、栅极电容-电压(Cg-Vg)测量及三端电荷泵测试,证实了主要的损伤位置位于SiC/SiO2界面,揭示了器件在极端工况下的失效机理。

English Abstract

In this work, degradations of dynamic characteristics for silicon carbide (SiC) power metal-oxide-semiconductor field-effect transistors under repetitive avalanche shocks are investigated in details. With the help of Silvaco TCAD simulations, gate capacitance versus gate voltage (Cg-Vg) measurement, and three-terminal charge pumping test, the main damaged position is demonstrated to be the SiC/SiO...
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SunView 深度解读

随着阳光电源在光伏逆变器(如组串式SG系列)和储能系统(如PowerTitan)中大规模应用SiC功率模块以提升效率和功率密度,器件的可靠性至关重要。本文研究的重复雪崩冲击失效机理,对于优化逆变器在复杂电网环境下的过压保护策略、提升功率模块封装可靠性具有重要指导意义。建议研发团队参考该研究中的电荷泵测试方法,建立SiC器件的长期老化评估模型,以优化产品在极端工况下的鲁棒性设计。