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桥臂电路中同步SiC MOSFET体二极管引起的负偏置阈值电压不稳定性

Body Diode Induced Negative-Bias Vth Instability of Synchronous SiC MOSFET in Bridge-Leg Circuit

作者 Peixuan Wang · Yunhong Lao · Youyi Yin · Meng Zhang · Michael Lee · Jack Chen · Tony Chau · Jin Wei
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 预计 2026年6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 体二极管 负偏置阈值电压不稳定性 反向恢复 栅氧化层 可靠性 桥臂电路
语言:

中文摘要

本文报道了桥臂电路中同步SiC MOSFET因体二极管引起的负偏置阈值电压(Vth)不稳定性。在反向恢复阶段,体二极管注入的空穴向源极/栅极侧移动,部分空穴轰击栅氧化层,导致栅氧化层缺陷/陷阱产生,进而引起Vth漂移。

English Abstract

This article reports a body diode induced negative-bias Vth instability of synchronous SiC mosfet in a bridge-leg circuit. During reverse recovery phase, the holes injected from body diode are swept towards the source/gate side. A portion of holes bombard at the gate oxide, which results in the generation of defects/traps at the gate oxide and the consequent Vth shift. The shift is strongly influe...
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SunView 深度解读

该研究直接关系到阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩中SiC功率模块的长期可靠性。随着公司产品向高功率密度、高开关频率演进,SiC器件的应用日益广泛。该文揭示的体二极管反向恢复导致的Vth漂移机制,对公司在高温、高频工况下的驱动电路设计及栅极保护策略具有重要指导意义。建议在后续的功率模块选型及可靠性测试标准中,增加针对桥臂同步整流工况下的长期阈值稳定性评估,以优化产品全生命周期的故障率控制。