研究目的
研究1.2 kV碳化硅MOSFET和JBSFET的短路耐受能力(SC-SOA),并提出一种与顶部铝金属化层熔化相关的新短路失效机制。
研究成果
额定电压为1.2千伏的4H-SiC JBSFET由于漏极饱和电流更小,相比传统MOSFET具有更优异的短路能力?;诜堑任耇CAD数值模拟及结合EDS分析的SEM研究,提出了一种与顶部铝金属化层熔融相关的新型短路失效机制。
研究不足
该研究聚焦于1.2千伏碳化硅MOSFET和JBSFET器件,所提出的失效机理可能不适用于不同结构或材料的器件。需注意能谱分析中元素散射结果对检测精度的影响。
1:实验设计与方法选择:
本研究对1.2kV碳化硅MOSFET和JBSFET的短路自锁(SC-SOA)特性进行了表征与测试,采用非等温TCAD数值仿真及配备能谱分析的扫描电镜测量来分析失效机理。
2:2kV碳化硅MOSFET和JBSFET的短路自锁(SC-SOA)特性进行了表征与测试,采用非等温TCAD数值仿真及配备能谱分析的扫描电镜测量来分析失效机理。
样品选择与数据来源:
2. 样品选择与数据来源:使用制备的1.2kV碳化硅MOSFET和JBSFET器件,静态电学特性通过Keysight B1505曲线追踪仪测量。
3:2kV碳化硅MOSFET和JBSFET器件,静态电学特性通过Keysight B1505曲线追踪仪测量。
实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:Keysight B1505曲线追踪仪、高压电源(VDC)、薄膜电容(CSW)、CREE门极驱动卡(CRD-001)、配备能谱分析功能的扫描电镜。
4:1)、配备能谱分析功能的扫描电镜。
实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:在漏源电压Vd=800V、栅压Vg=20V条件下进行短路特性测试,逐步增加栅极脉冲宽度直至器件失效。
5:0V、栅压Vg=20V条件下进行短路特性测试,逐步增加栅极脉冲宽度直至器件失效。
数据分析方法:
5. 数据分析方法:短路分析模型将短路时间(tSC)与饱和漏极电流Id,sat相关联,结合非等温TCAD数值仿真及能谱分析扫描电镜研究来理解物理机制并分析失效原因。
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