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4H-SiC功率MOSFET雪崩诱导退化建模

Modeling Avalanche Induced Degradation for 4H-SiC Power MOSFETs

作者 Jiaxing Wei · Siyang Liu · Xiaobing Zhang · Weifeng Sun · Alex Q. Huang
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2020年11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 4H-SiC 功率 MOSFET 雪崩应力 栅氧化层 Cgd 退化建模 可靠性
语言:

中文摘要

本文提出了一种预测4H-SiC功率MOSFET在重复雪崩应力下退化的模型。通过分析JFET区域栅氧化层界面的正电荷注入现象,选取栅漏电容(Cgd)作为量化雪崩诱导退化的关键参数,建立了退化模型以评估器件的长期可靠性。

English Abstract

In this letter, a model that predicates the degradation of 4H-SiC power metal-oxide-semiconductor field-effect transistors under repetitive avalanche stress is proposed. Since positive charges are injected into the gate oxide interface of the JFET region, the gate-drain capacitance (Cgd) is chosen as the targeted parameter to quantify the avalanche induced degradation. The relationship between the...
S

SunView 深度解读

SiC器件是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及高压充电桩实现高效率、高功率密度的核心。雪崩应力是功率器件在极端工况下的主要失效模式之一。该研究提出的退化模型有助于研发团队在设计阶段更精准地评估SiC MOSFET的寿命,优化驱动电路的保护策略,从而提升阳光电源产品在复杂电网环境下的长期可靠性。建议将此模型集成至iSolarCloud的器件健康管理模块中,实现对逆变器及PCS核心功率模块的预测性维护。