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非钳位感性开关测试下双沟槽4H-SiC功率MOSFET失效机理研究
文献摘要：
本文对非钳位感性开关(unclamped inductive switching,UIS)下4H-SiC双沟槽功率MOSFET失效机理进行实验和理论研究.结果表明,不同于平面功率MOSFET器件失效机理,在单脉冲UIS测试下双沟槽功率MOSFET器件的栅极沟槽底角处的氧化层会发生损坏,导致了器件失效.测量失效器件的栅泄漏电流和电阻,发现栅泄漏电流急剧增大,电阻仅为25Ω;失效器件的阈值电压稳定不变.使用TCAD软件对雪崩状态下的器件电场分布进行仿真计算发现,最大电场位于栅极沟槽底拐角处,器件内部最大结温未超过电极金属熔点,同时也达到了理论与仿真的吻合.
文献关键词：
4H-SiC双沟槽MOSFET;单脉冲雪崩击穿能量;失效机理;栅极沟槽拐角氧化层断裂
中图分类号：
作者姓名：
郭建飞;李浩;王梓名;钟鸣浩;常帅军;欧树基;马海伦;刘莉
作者机构：
西安电子科技大学广州研究院, 广州 510555;西安电子科技大学微电子学院, 宽禁带半导体国家重点实验室, 西安 710071
文献出处：
引用格式：
[1]郭建飞;李浩;王梓名;钟鸣浩;常帅军;欧树基;马海伦;刘莉-.非钳位感性开关测试下双沟槽4H-SiC功率MOSFET失效机理研究)[J].物理学报,2022(13):347-353
A类：
unclamped,单脉冲雪崩击穿能量,栅极沟槽拐角氧化层断裂
B类：
双沟,4H,SiC,MOSFET,失效机理,inductive,switching,UIS,底角,泄漏电流,阈值电压,电压稳定,TCAD,电场分布,仿真计算,拐角处,结温,熔点
AB值：
0.222145
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