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[IEEE 2018年第15届中国国际固态照明论坛暨宽禁带半导体国际论坛（SSLChina: IFWS） - 中国深圳（2018.10.23-2018.10.25）] 2018年第15届中国国际固态照明论坛暨宽禁带半导体国际论坛（SSLChina: IFWS） - 1200V碳化硅MOSFET器件的阈值电压不稳定性

DOI：10.1109/IFWS.2018.8587394 出版年份：2018 更新时间：2025-09-22 22:33:49
摘要： 1200V 4H-SiC MOSFET已成功设计并制造完成。当栅极电压Vg=20V（对应漏源电压Vd=2.0V）时，漏极电流Id达到20A。研究团队随即对阈值电压稳定性进行了测试。研究表明：在栅极偏压应力作用下器件性能的不稳定性，源于SiC/栅介质界面陷阱及邻近界面陷阱的栅介质对电子的俘获效应。实验在150℃温度下对栅极施加+20V/-10V恒定电压，通过监测阈值电压来评估器件稳定性。与另外三款商用器件相比，该器件的阈值电压Vth表现出极小的波动。
作者： Ao Liu，Tongtong yang，Song Bai，Runhua Huang，Hao Liu
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究1200V 4H-SiC MOSFETs阈值电压的稳定性，探究界面及近界面陷阱导致的阈值电压漂移机制，并与商用器件进行对比。

研究成果

所制造的1200V 4H-SiC MOSFET器件展现出优异的阈值电压稳定性，在1000小时高温栅偏测试后漂移极小，性能优于商用器件。这种不稳定性源于界面及近界面陷阱对电子的俘获，所开发的模型为相关机制提供了深入见解。

研究不足

该研究仅限于特定的应力条件（栅极偏压和温度），可能无法涵盖所有运行场景。与商用器件的对比基于小样本量，且模型假设（如陷阱密度）可能无法完全反映实际变化。

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