1200V SiC MOSFET與Si IGBT的短路可靠性對比和分析.pdf

1、功率半導體器件是電力電子技術(shù)的基礎(chǔ)，是構(gòu)成電力電子裝置的核心器件。碳化硅(SiC)材料作為一種寬禁帶半導體材料，具有高擊穿場強、高飽和電子漂移速率、高熱導率等優(yōu)點，因此碳化硅功率半導體器件可以實現(xiàn)高壓、大功率、高頻、高溫應(yīng)用，可以提高電力電子裝置的效率、降低裝置體積和重量，比傳統(tǒng)硅基器件更具優(yōu)越性。商業(yè)化的碳化硅器件有碳化硅二極管、碳化硅金屬-氧化物半導體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)、碳化硅結(jié)型場效應(yīng)管(JFET)。碳化硅二極管已經(jīng)被應(yīng)

2、用于可再生能源領(lǐng)域和鐵路領(lǐng)域等，SiC MOSFET也已經(jīng)被用于可再生能源領(lǐng)域。
　　和傳統(tǒng)的Si IGBT相比，SiC MOSFET既有傳統(tǒng)Si MOSFET的優(yōu)點:高速的開關(guān)性能，又具有耐壓高、導通電阻低和工作溫度高等優(yōu)勢，有望取代Si IGBT。但是由于SiC MOSFET柵氧工藝的局限，其可靠性存在問題。
　　如果要實現(xiàn)SiC MOSFET的廣泛應(yīng)用，可靠性的問題是必須要解決的。短路可靠性是器件可靠性的一種，是指MO

3、SFET在溝道開通的情況下承受大電壓、大電流的能力。通過文獻的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)有學者在做SiC MOSFET的短路可靠性的研究，但是沒有學者對于SiC MOSFET和Si IGBT的短路可靠性做詳細的對比分析。
　　本文對1200V SiC MOSFET和1200V Si IGBT的短路可靠性進行了測試和系統(tǒng)的對比分析。設(shè)計了短路測試電路板，搭建了短路測試平臺，對SiC MOSFET進行不同實驗條件的測試，總結(jié)出了兩種失效模式，定義了短