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碳化硅功率DMOSFET的高温电学与热老化性能及应用考量
High-Temperature Electrical and Thermal Aging Performance and Application Considerations for SiC Power DMOSFETs
| 作者 | Dean P. Hamilton · Michael R. Jennings · Amador Perez-Tomas · Stephen A. O. Russell · Steven A. Hindmarsh · Craig A. Fisher · Philip A. Mawby |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2017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 DMOSFET 高温 导通电阻 阈值电压 栅极电压应力 热老化 电力电子 |
语言:
中文摘要
本文测量了三种商用SiC DMOSFET在高温下的电学特性与稳定性。实验发现，350°C时导通电阻增至室温的6-7倍；在300°C正向栅压应力下，阈值电压在数十分钟内几乎翻倍，但施加负向栅压后可快速恢复。研究揭示了高温环境下SiC器件的退化机理及恢复特性。
English Abstract
The temperature dependence and stability of three different commercially-available unpackaged SiC Dmosfets have been measured. On-state resistances increased to 6 or 7 times their room temperature values at 350 °C. Threshold voltages almost doubled after tens of minutes of positive gate voltage stressing at 300 °C, but approached their original values again after only one or two minutes of negativ...
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SunView 深度解读
SiC器件是阳光电源提升组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统功率密度的核心。该研究关于高温下导通电阻剧增及阈值电压漂移的发现，对公司高功率密度产品的热管理设计及栅极驱动电路保护策略具有重要指导意义。建议研发团队在设计中引入更宽的栅极驱动电压裕量，并针对高温工况优化驱动电路的负压关断逻辑，以应对阈值电压漂移带来的误导通风险，从而提升产品在极端环境下的长期运行可靠性。