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          SiC MOSFET 的可靠性

          6.1 门极氧化膜
          SiC 上成型的门极绝缘膜的可靠性长年以来受到质疑,但是ROHM 通过不断地研发门极氧化膜成型工艺和优化器件结构,使SiC MOSFET 达到与目前广泛应用的Si‐MOSFET 和IGBT 同等的品质。CCS TDDB (Constant Current Stress、Time Dependent Dielectric Breakdown) 测试的结果是,SiC MOSFET 中衡量门极氧化膜品质的指标的QBD 为15~20C/cm2,与Si‐MOSFET 一致。文章来源:http://www.minaco-uk.com/js/178.html
          SiC‐MOSFET 中衡量门极氧化膜品质的指标
          即使门极绝缘膜的品质比较高,但是因为SiC 晶体中还存在较多的结晶缺陷,所以也有可能因为这些结晶缺陷而引起初期故障。ROHM 通过采用独特的筛选技术,努力使这些初期故障不流向市场。
          HTGB(High Temperature Gate Bias:高温门极偏压)测试(+22V, 150℃)的结果是,总计1000个以上的器件无故障无特性变更地通过1000 个小时测试。另外300 个以上的器件通过3000 个小
          时的测试也已经确认完毕。
          6.2 阈值稳定性 (门极正偏压)
          以目前的技术水平,在SiC 上成型的门极绝缘膜的界面上会形成陷阱,如果长时间给门极施加DC 正偏压,则陷阱会捕获电子,从而阈值上升。但是,该阈值的漂移在Vgs=+22V、150℃的条件
          下经过1000 个小时之后,只有0.2~0.3V,非常小,这个水平目前在业界内也是最小的。陷阱基本上是在施加偏置电压初期的几十个小时内填满,之后则无变动地稳定下来。
          阈值稳定性 (门极正偏压)
          6.3 阈值稳定性(门极负偏压)
          在给门极长时间施加DC 负偏压的情况下,由于空穴被捕获,因此发生阈值降低的情况。该阈值变化的程度比正偏压的情况下要大,当Vgs 为‐10V 以上时,阈值降低0.5V 以上。第二MOSFET(SCT2[][][]系列、SCH2[][][]系列)的门极负偏压的保证电压为‐6V。当负偏压大于‐6V 时,会发生明显的阈值降低的情况,请不要使用。如果施加正负交叉的AC 偏压的话,由于不断重复地对陷阱进行充电和放电,所以对漂移的影响很少。
          阈值稳定性(门极负偏压)
          阈值稳定性(门极负偏压)
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