非钳位感性开关测试下双沟槽4H-SiC功率MOSFET失效机理研究

郭建飞; 李浩; 王梓名; 钟鸣浩; 常帅军; 欧树基; 马海伦; 刘莉

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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.

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来源
《物理学报》 |2022年第13期|347-353|共7页
作者
郭建飞; 李浩; 王梓名; 钟鸣浩; 常帅军; 欧树基; 马海伦; 刘莉;
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作者单位

西安电子科技大学广州研究院;

西安电子科技大学微电子学院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类半导体技术;
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;

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