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基于局域接触电势探测的运行中SiC功率MOSFET内部电场分布研究
Anatomy of internal electric field profile in operating SiC power MOSFETs with local contact potential probing
| 作者 | Mingsheng Fang · Yan Liu · Ting Zhang · Dandan Wang · Zhihong Mai |
| 期刊 | Applied Physics Letters |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 卷/期 | 第 126 卷 第 17 期 |
| 技术分类 | 功率器件技术 |
| 技术标签 | SiC器件 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 碳化硅功率MOSFET 内部电场分布 局部接触电位探测 应用物理快报 2025年 |
语言:
中文摘要
本文利用局域接触电势探测技术，对工作状态下的碳化硅（SiC）功率MOSFET内部电场分布进行了高分辨率表征。通过开尔文探针力显微镜（KPFM）在器件动态运行条件下直接映射其表面电势与内部电场空间分布，揭示了栅极边缘与沟道区域附近的电场集中现象及其随偏置条件演变的规律。研究结果阐明了关键电场分布特征与器件可靠性、击穿机制之间的关联，为优化SiC MOSFET结构设计和提升器件性能提供了实验依据。
English Abstract
Mingsheng Fang, Yan Liu, Ting Zhang, Dandan Wang, Zhihong Mai, Guozhong Xing; Anatomy of internal electric field profile in operating SiC power MOSFETs with local contact potential probing. _Appl. Phys. Lett._ 28 April 2025; 126 (17): 173504.
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SunView 深度解读
该研究对阳光电源的SiC器件应用具有重要指导意义。通过KPFM技术揭示的电场分布特征，可直接指导SG系列高功率密度光伏逆变器和ST系列储能变流器中SiC MOSFET的选型与应用。特别是对栅极边缘与沟道区域的电场集中现象的深入理解，有助于优化器件驱动电路设计，提升产品可靠性。这些发现可用于改进PowerTitan大型储能系统的功率模块设计，并为车载OBC等对可靠性要求较高的应用提供技术支撑。研究成果将帮助阳光电源在新一代SiC器件应用中实现更高效率、更高功率密度的产品创新。