1.2kV平面型与沟槽型SiC MOSFET体二极管重复脉冲电流应力下的退化研究

Investigation on Degradation of 1.2-kV Planar and Trench SiC MOSFETs Under Repetitive Pulse Current Stress of Body Diode

作者	Hengyu Yu · Michael Jin · Jiashu Qian · Monikuntala Bhattacharya · Shiva Houshmand · Limeng Shi · Tianshi Liu · Shengnan Zhu · Atsushi Shimbori · Marvin H. White · Anant K. Agarwal
期刊	IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期	2025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 体二极管可靠性重复脉冲电流平面栅沟槽栅退化

语言:

中文摘要

本文首次实验研究了1.2kV商用SiC MOSFET（平面栅、增强对称沟槽及非对称沟槽结构）的体二极管可靠性。通过提出的重复脉冲电流测试平台，在保证热限制的前提下实现了高电流测试。研究揭示了不同结构SiC MOSFET在体二极管导通应力下的退化机理，为功率器件选型与可靠性设计提供了重要参考。

English Abstract

This article experimentally investigates the body diode reliability of the latest commercial 1.2-kV silicon carbide (SiC) mosfets with planar-gate, reinforced symmetric-trench, and asymmetric-trench structures for the first time. The proposed testing platform enables testing at high currents within reasonable thermal limits through a repetitive pulse current mode. Experimental results reveal a ris...

SunView 深度解读

SiC MOSFET是阳光电源组串式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器及电动汽车充电桩的核心功率器件。随着公司产品向高功率密度、高效率方向演进，SiC器件的应用已成主流。本文针对不同结构SiC MOSFET体二极管在重复脉冲下的退化研究，对公司优化逆变器及PCS的死区时间设置、驱动电路设计及器件选型具有直接指导意义。建议研发团队关注沟槽型SiC在复杂工况下的长期可靠性，以提升产品在严苛环境下的全生命周期稳定性。