前言
就目前而言,碳化硅(SiC)材料具有极佳的的电学和热学性质,使得碳化硅功率器件在性能方面已经超越硅产品。在需要高开关频率和低电能损耗的应用中,碳化硅MOSFET正在取代标准硅器件。半导体技术要想发展必须解决可靠性问题,因为有些应用领域对可靠性要求十分严格,例如:汽车、飞机、制造业和再生能源。典型的功率转换器及相关功率电子元件必须严格遵守电气安全规则,要能在恶劣条件下保持正常工作,其鲁棒性能够耐受短路这种最危险的临界事件的冲击 [1]。
没有设备能够监测微秒级功率脉冲引起的器件内部温度升高,当脉冲非常短时,只能用模拟方法估算晶体管结构内部和相邻层的温度上升。此外,温度估算及其与已知临界值的相关性将能解释实验观察到的失效模式。
在这种情况下,模拟工具和分析方法起着重要作用,因为了解在极端测试条件下结构内部发生的现象,有助于解决如何强化技术本身的鲁棒性问题,从而节省开发时间[2],[3]。
本文简要介绍了650V、45mΩ碳化硅功率MOSFET样品的短路实验,以及相关的失效分析和建模策略。
前言
就目前而言,碳化硅(SiC)材料具有极佳的的电学和热学性质,使得碳化硅功率器件在性能方面已经超越硅产品。在需要高开关频率和低电能损耗的应用中,碳化硅MOSFET正在取代标准硅器件。半导体技术要想发展必须解决可靠性问题,因为有些应用领域对可靠性要求十分严格,例如:汽车、飞机、制造业和再生能源。典型的功率转换器及相关功率电子元件必须严格遵守电气安全规则,要能在恶劣条件下保持正常工作,其鲁棒性能够耐受短路这种最危险的临界事件的冲击 [1]。
没有设备能够监测微秒级功率脉冲引起的器件内部温度升高,当脉冲非常短时,只能用模拟方法估算晶体管结构内部和相邻层的温度上升。此外,温度估算及其与已知临界值的相关性将能解释实验观察到的失效模式。
在这种情况下,模拟工具和分析方法起着重要作用,因为了解在极端测试条件下结构内部发生的现象,有助于解决如何强化技术本身的鲁棒性问题,从而节省开发时间[2],[3]。
本文简要介绍了650V、45mΩ碳化硅功率MOSFET样品的短路实验,以及相关的失效分析和建模策略。
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