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宽温度范围内SiC MOSFET负栅压限制的深度解析
Deep Understanding of Negative Gate Voltage Restriction for SiC MOSFETs Under Wide Temperature Range
| 作者 | Ximing Chen · Xuan Li · Bangbing Shi · Junmiao Xiang · Yuanzhuo Dai · Chenzhan Li · Xiaochuan Deng · Haihui Luo · Yudong Wu · Bo Zhang |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2021年8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 MOSFET 栅极可靠性 负栅极电压 宽温度范围 JFET P型沟道 电力电子 |
语言:
中文摘要
本文深入揭示了SiC MOSFET在宽温度范围（高达300°C）及不同栅压下的栅极可靠性问题。通过将SiC MOSFET的栅极结构拆解为N型JFET和P型沟道区域，研究了在相同制造工艺和热预算下的物理机制，为提升SiC功率器件在极端工况下的可靠性提供了理论依据。
English Abstract
In this letter, the origin and related physical insights of gate reliability issues under various Vgs and high temperatures (up to 300 °C) are revealed in-depth, through splitting MOS gate structure of silicon carbide (SiC) metal-oxide-semiconductor field-effect transistors (MOSFETs) into N-type JFET and P-type channel region under identical manufacturing processes and thermal budgets of SiC MOSFE...
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SunView 深度解读
SiC MOSFET是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩提升功率密度和效率的核心器件。该研究揭示的负栅压限制与高温可靠性机理，对阳光电源优化驱动电路设计、提升极端环境下的器件寿命预测具有重要指导意义。建议研发团队在设计高功率密度产品时，参考该研究关于栅极结构与热应力的分析，优化驱动电压裕量，以应对高温工况下的栅极失效风险，从而进一步提升产品在复杂电网环境下的长期可靠性。