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基于分裂C-V法在偏置温度不稳定性条件下SiC MOSFET栅氧化层退化位置表征
Characterization of Gate-Oxide Degradation Location for SiC MOSFETs Based on the Split C–V Method Under Bias Temperature Instability Conditions
| 作者 | Yumeng Cai · Cong Chen · Zhibin Zhao · Peng Sun · Xuebao Li · Manhong Zhang · Hui Wang · Zhong Chen · Hans-Peter Nee |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2023年5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 栅氧化层退化 偏置温度不稳定性 分割C-V法 可靠性 电力电子 |
语言:
中文摘要
栅氧化层退化是SiC MOSFET面临的主要可靠性挑战之一。本文提出了一种基于分裂C-V（CGS和CGD）的方法，用于在偏置温度不稳定性（BTI）条件下精准定位栅氧化层的退化位置，这对提升功率器件的长期可靠性具有重要意义。
English Abstract
Gate-oxide degradation has been one of the major reliability challenges of SiC mosfets. Comprehensive and accurate localization of gate-oxide degradation under bias temperature instability (BTI) conditions is important to improve the device reliability. The split C–V [gate–source capacitance CGS (vG) and gate–drain capacitance CGD (vG)] method is proposed in this article to locate gate-oxide degra...
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SunView 深度解读
SiC MOSFET是阳光电源组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩的核心功率器件。随着产品向高功率密度和高效率演进，SiC器件的长期可靠性直接决定了系统的全生命周期运维成本。该研究提出的分裂C-V表征方法，能够帮助研发团队在器件选型及失效分析阶段，精准定位栅氧化层退化机理，从而优化驱动电路设计及栅极电压控制策略。建议将此方法引入到功率模块的可靠性测试标准中，以提升iSolarCloud平台对逆变器及储能PCS核心器件健康状态（SOH）的预判能力，降低现场故障率。