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1700V平面栅SiC MOSFET在栅极开关不稳定性下的退化依赖性分析与建模
Degradation Dependency Analysis and Modeling of 1700 V Planar-Gate SiC MOSFETs Under Gate Switching Instability
| 作者 | Cen Chen · Zicheng Wang · Xuerong Ye · Yifan Hu · Haodong Wang · Hao Chen · Jose I. Leon |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2025年2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 栅极开关不稳定性 阈值电压漂移 可靠性 电力电子 栅氧化层 老化建模 |
语言:
中文摘要
碳化硅(SiC)MOSFET在电力电子领域应用日益广泛,但栅极氧化层可靠性问题限制了其大规模应用。本文针对栅极开关不稳定性(GSI)导致的阈值电压漂移现象进行了深入研究,分析了其退化机理并建立了相应的预测模型,为提升高压功率器件的长期运行可靠性提供了理论支撑。
English Abstract
Silicon carbide (SiC) metal-oxide-semiconductor field-effect transistors (mosfets) are becoming increasingly prevalent in various power electronic applications. However, their widespread adoption is hindered by significant reliability issues related to the gate oxide. The threshold voltage drift under alternating gate bias, commonly referred to as gate switching instability (GSI), presents a subst...
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SunView 深度解读
1700V SiC MOSFET是阳光电源高压组串式逆变器及PowerTitan系列液冷储能PCS的核心功率器件。随着系统电压等级向1500V及以上提升,栅极驱动的长期可靠性直接决定了产品的全生命周期性能。本文提出的GSI退化模型可指导阳光电源在驱动电路设计中优化栅极电压偏置策略,降低阈值电压漂移风险。建议研发团队将此模型集成至功率模块的可靠性评估流程中,针对高压储能变流器在复杂工况下的栅极驱动参数进行精细化设计,以提升产品在极端环境下的抗老化能力,确保系统长期运行的稳定性。