SiC MOSFET 的可靠性

6.1 門極氧化膜
在SiC 上成型的門極絕緣膜的可靠性長年以來受到質(zhì)疑，但是ROHM 通過不斷地研發(fā)門極氧化膜成型工藝和優(yōu)化器件結(jié)構(gòu)，使SiC MOSFET 達(dá)到與目前廣泛應(yīng)用的Si‐MOSFET 和IGBT 同等的品質(zhì)。CCS TDDB (Constant Current Stress、Time Dependent Dielectric Breakdown) 測(cè)試的結(jié)果是，SiC MOSFET 中衡量門極氧化膜品質(zhì)的指標(biāo)的QBD 為15～20C/cm2，與Si‐MOSFET 一致。文章來源：http://m.xudaoyu.cn/js/178.html 即使門極絕緣膜的品質(zhì)比較高，但是因?yàn)镾iC 晶體中還存在較多的結(jié)晶缺陷，所以也有可能因?yàn)檫@些結(jié)晶缺陷而引起初期故障。ROHM 通過采用獨(dú)特的篩選技術(shù)，努力使這些初期故障不流向市場。
HTGB（High Temperature Gate Bias：高溫門極偏壓）測(cè)試（+22V, 150℃）的結(jié)果是，總計(jì)1000個(gè)以上的器件無故障無特性變更地通過1000 個(gè)小時(shí)測(cè)試。另外300 個(gè)以上的器件通過3000 個(gè)小
時(shí)的測(cè)試也已經(jīng)確認(rèn)完畢。
6.2 閾值穩(wěn)定性 (門極正偏壓)
以目前的技術(shù)水平，在SiC 上成型的門極絕緣膜的界面上會(huì)形成陷阱，如果長時(shí)間給門極施加DC 正偏壓，則陷阱會(huì)捕獲電子，從而閾值上升。但是，該閾值的漂移在Vgs=+22V、150℃的條件
下經(jīng)過1000 個(gè)小時(shí)之后，只有0.2～0.3V，非常小，這個(gè)水平目前在業(yè)界內(nèi)也是最小的。陷阱基本上是在施加偏置電壓初期的幾十個(gè)小時(shí)內(nèi)填滿，之后則無變動(dòng)地穩(wěn)定下來。 6.3 閾值穩(wěn)定性（門極負(fù)偏壓）
在給門極長時(shí)間施加DC 負(fù)偏壓的情況下，由于空穴被捕獲，因此發(fā)生閾值降低的情況。該閾值變化的程度比正偏壓的情況下要大，當(dāng)Vgs 為‐10V 以上時(shí)，閾值降低0.5V 以上。第二MOSFET(SCT2[][][]系列、SCH2[][][]系列)的門極負(fù)偏壓的保證電壓為‐6V。當(dāng)負(fù)偏壓大于‐6V 時(shí)，會(huì)發(fā)生明顯的閾值降低的情況，請(qǐng)不要使用。如果施加正負(fù)交叉的AC 偏壓的話，由于不斷重復(fù)地對(duì)陷阱進(jìn)行充電和放電，所以對(duì)漂移的影響很少。