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SiC MOSFET短路耐受能力对短路失效时间的依赖性

Dependence of Short-Circuit Withstand Capability of SiC MOSFETs on Short-Circuit Failure Time

作者 Tomoyuki Shoji · Makoto Kuwahara · Masanori Usui
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2021年10月
技术分类 功率器件技术
技术标签 SiC器件 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 SiC MOSFET 短路耐受能力 失效机理 层间介质 失效模式 电力电子
语言:

中文摘要

本文旨在阐明SiC MOSFET的短路失效机理,特别是栅极相邻层间电介质的机械失效。研究建立了短路耐受能力与短路失效时间之间的关系,并根据失效时间对失效模式进行了分类,为提升功率器件在极端工况下的可靠性提供了理论依据。

English Abstract

The aim of this article is to elucidate the short-circuit failure mechanism of SiC metal–oxide–semiconductor field-effect transistors that cause mechanical failure of the interlayer dielectric adjacent to the gate, to find the relationship between the short-circuit withstand capability and short-circuit failure time, and to classify failure modes by the short-circuit failure time. When the short-c...
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SunView 深度解读

随着阳光电源在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率,器件的可靠性成为核心挑战。本文揭示的短路失效机理及失效模式分类,对阳光电源研发团队优化驱动保护电路、设定合理的短路保护阈值具有重要指导意义。建议将该研究成果应用于功率模块的选型评估及短路保护策略的迭代,以提升产品在复杂电网环境下的长期运行稳定性,降低现场故障率。