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一种基于偏置温度不稳定性
BTI）的功率MOSFET退化路径依赖性识别方法
Xuerong Ye · Qisen Sun · Ruyue Zhang · Yifan Hu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
偏置温度不稳定性（BTI）是导致功率MOSFET关键运行参数退化的主要可靠性问题。准确识别退化的路径依赖性对于量化任务剖面下的累积退化至关重要，该研究旨在确定应力交互作用对器件退化的具体影响机制。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）中功率模块的长期可靠性。随着产品向高功率密度和宽禁带半导体（SiC/GaN）应用演进，BTI效应导致的退化评估变得尤为关键。该方法可集成至iSolarCloud智能运维平台，通过对MOSFE...
一种用于SiC MOSFET中BTI表征的非侵入式新技术
A Novel Non-Intrusive Technique for BTI Characterization in SiC mosfets
Jose Angel Ortiz Gonzalez · Olayiwola Alatise · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
偏置温度不稳定性（BTI）导致的阈值电压（VTH）漂移是SiC MOSFET面临的关键可靠性问题，主要源于SiC/SiO2界面处的氧化层陷阱。相比硅器件，SiC器件的带隙偏移较小且界面陷阱较多，使得该问题更为突出。本文提出了一种非侵入式表征技术，用于在功率器件资格认证前的栅极偏置应力测试中评估其可靠性。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan系列储能系统向高功率密度、高效率方向演进，SiC MOSFET已成为核心功率器件。BTI效应直接影响器件的长期可靠性与寿命预测。该非侵入式表征技术能够更精准地评估SiC器件在极端工况下的阈值稳定性，有助于阳光电源在研发阶段筛选高可靠性器件，优化逆变器及P...
交流栅极应力下碳化硅功率MOSFET的偏置温度不稳定性
Bias Temperature Instability of Silicon Carbide Power MOSFET Under AC Gate Stresses
Xiaohan Zhong · Huaping Jiang · Guanqun Qiu · Lei Tang 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
随着碳化硅（SiC）功率MOSFET应用日益广泛，其可靠性问题备受关注，尤其是栅极阈值电压的长期稳定性。本文通过实验室实验，研究了在不同占空比、开通及关断栅极电压条件下，交流栅极应力对阈值电压不稳定性的影响。
解读: SiC器件是阳光电源提升组串式逆变器和PowerTitan储能系统功率密度的核心。该研究揭示了交流栅极应力对SiC MOSFET阈值电压的影响，对优化逆变器及PCS的驱动电路设计、提升长期运行可靠性具有重要指导意义。建议研发团队在设计高频开关电路时，参考该研究的应力测试模型，针对性地优化驱动电压参数...
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
Yumeng Cai · Cong Chen · Zhibin Zhao · Peng Sun 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
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。
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，...
平面型与沟槽型SiC MOSFET偏置温度不稳定性恢复特性的综合研究
Comprehensive Investigations on Recovery Characteristics of Bias Temperature Instability in Planar and Trench SiC MOSFETs
Kaiwei Li · Pengju Sun · Xinghao Zhou · Lan Chen 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
栅氧退化引起的偏置温度不稳定性（BTI）是碳化硅（SiC）金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）最关键的可靠性问题之一。现有BTI恢复研究尚不够全面。本文系统研究了平面型与沟槽型SiC MOSFET中直流与交流BTI的恢复特性。结果表明，无论器件栅结构如何，短路应力均可实现BTI的有效恢复，且短路能量越大，恢复能力越强。但过强的短路应力更易在平面栅器件中引发额外阈值电压漂移。进一步比较短路应力与负栅压加高温两种恢复方式后的阈值电压再漂移，发现短路应力具有更优的恢复效果。该结果对抑制阈值...
解读: 该研究揭示的SiC MOSFET偏置温度不稳定性恢复机制对阳光电源功率器件应用具有重要价值。研究发现短路应力可有效恢复BTI引起的阈值电压漂移，且恢复效果优于负栅压加高温方式，这为ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中SiC器件的可靠性设计提供了新思路。针对平面栅器件在强短路应力下易产生额外漂移的...