SiCMOSFET功率循环试验的阈值电压监测电路制造技术

本申请涉及一种SiC MOSFET功率循环试验的阈值电压监测电路。包括：待测的目标SiC MOSFET、第一试验电路、第二试验电路以及测试电路；目标SiC MOSFET的栅极、第一试验电路以及目标SiC MOSFET的源极可形成第一回路，目标SiC MOSFET的漏极、第二试验电路以及源极可形成第二回路，以及漏极、测试电路以及源极可形成第三回路，以通过第一回路、第二回路和第三回路对目标SiC MOSFET进行功率循环试验；漏极和栅极可形成短路回路，以供测试电路在功率循环试验的过程中，且在短路回路和第三回路导通的情况下，测量目标SiC MOSFET的阈值电压。本申请通过快速导通不同的电路，避免传统方法存在的阈值电压测试不准确问题，能够更准确地监测SiC MOSFET器件在功率循环试验的阈值电压。MOSFET器件在功率循环试验的阈值电压。MOSFET器件在功率循环试验的阈值电压。

【技术实现步骤摘要】
SiC MOSFET功率循环试验的阈值电压监测电路


[0001]本申请涉及半导体器件电参数测量
，特别是涉及一种SiC MOSFET功率循环试验的阈值电压监测电路。

技术介绍

[0002]SiC MOSFET在高压、高频和高温领域具有广阔的应用前景，可广泛用于光伏，电动汽车，以及电动船舶和飞机等。然而，在电压偏置、温度等应力下，SiC MOSFET存在阈值电压不稳定性的问题。由于SiC/SiO2的界面特性，SiC MOSFET的阈值电压漂移比Si基MOSFET的阈值电压漂移更严重。因此，阈值电压是表征SiC MOSFET器件退化的重要参数之一。
[0003]传统功率循环试验，在监测SiC MOSFET器件的阈值电压时，首先，在不同的电流、结温变化等应力条件下对SiC MOSFET器件进行老化试验。然后，在试验结束之后拆卸试验器件，采用离线监测的方式测试SiC MOSFET器件的阈值电压。
[0004]然而，对于SiC MOSFET，阈值电压漂移在应力结束后会以指数级速度恢复，测试间隔时间会对阈值电压的测试结果会产生较大影响。因此，采用传统离线监测的方法，无法实时准确地监测到SiC MOSFET器件的阈值电压。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够实时准确地监测SiC MOSFET器件在功率循环试验的阈值电压监测电路。
[0006]第一方面，本申请提供了一种SiC MOSFET功率循环试验的阈值电压监测电路。所述阈值电压监测电路包括待测的目标SiC MOSFET、第一试验电路、第二试验电路以及测试电路；
[0007]所述目标SiC MOSFET的栅极、所述第一试验电路以及所述目标SiC MOSFET的源极可形成第一回路，所述目标SiC MOSFET的漏极、所述第二试验电路以及所述源极可形成第二回路，以及所述漏极、所述测试电路以及所述源极可形成第三回路，以通过所述第一回路、所述第二回路和所述第三回路对所述目标SiC MOSFET进行功率循环试验；
[0008]所述漏极和所述栅极可形成短路回路，以供所述测试电路在所述功率循环试验的过程中，且在所述短路回路和所述第三回路导通的情况下，测量所述目标SiC MOSFET的阈值电压。
[0009]在其中一个实施例中，所述功率循环试验包括第一功率循环试验阶段以及第二功率循环试验阶段，在所述第一功率循环试验阶段与第二功率循环试验阶段之间包括功率循环试验节点；
[0010]所述第一试验电路包括相互并联的两个电源支路以及开关元件，所述开关元件用于控制在所述第一功率循环试验阶段时，所述两个电源支路中的第一电源支路导通，第二电源支路关断；在所述功率循环试验节点时，所述两个电源支路中的第二电源支路导通，第一电源支路关断；
[0011]所述第一电源支路包括第一电源，所述第二电源支路包括第二电源，所述第一电源用于输出第一栅源电压，所述第二电源用于输出第二栅源电压。
[0012]在其中一个实施例中，所述第二试验电路包括第一电流输出元件，所述测试电路包括第二电流输出元件。
[0013]在其中一个实施例中，所述阈值电压监测电路还包括第一单刀双掷开关；
[0014]所述第一单刀双掷开关的固定端接线柱与所述栅极连接，所述第一单刀双掷开关的活动端接线柱与所述漏极和所述开关元件连接。
[0015]在其中一个实施例中，所述开关元件包括第二单刀双掷开关；
[0016]所述第二单刀双掷开关的固定端接线柱与所述第一单刀双掷开关的活动端接线柱连接，所述第二单刀双掷开关的活动端接线柱与所述第一电源和所述第二电源连接。
[0017]在其中一个实施例中，所述阈值电压监测电路还包括单刀单掷开关；
[0018]所述单刀单掷开关的第一端接线柱与所述漏极连接，所述单刀单掷开关的第二端接线柱与所述第一电流输出元件的第一端连接，以通过所述单刀单掷开关控制所述第一电流输出元件在第一功率循环试验阶段时导通，在功率循环试验节点和第二功率循环试验阶段时断开；所述第一电流输出元件的第二端与所述源极连接。
[0019]在其中一个实施例中，所述阈值电压监测电路还包括第三单刀双掷开关；
[0020]所述第三单刀双掷开关的固定端接线柱与所述第二电流输出元件的第一端连接，所述第三单刀双掷开关的活动端接线柱与所述漏极和所述源极连接。
[0021]在其中一个实施例中，所述阈值电压监测电路还包括第四单刀双掷开关；
[0022]所述第四单刀双掷开关的固定端接线柱与所述第二电流输出元件的第二端连接，所述第四单刀双掷开关的活动端接线柱与所述漏极和所述源极连接。
[0023]在其中一个实施例中，所述测试电路包括第二电流输出元件，所述第二电流输出元件还用于输出预设测试电流，所述预设测试电流包括预设阈值电流。
[0024]在其中一个实施例中，所述测试电路包括电压测量元件，所述电压测量元件用于测量所述目标SiC MOSFET的阈值电压。
[0025]上述SiC MOSFET功率循环试验的阈值电压监测电路，包括待测的目标SiC MOSFET、第一试验电路、第二试验电路以及测试电路；目标SiC MOSFET的栅极、第一试验电路以及目标SiC MOSFET的源极可形成第一回路，目标SiC MOSFET的漏极、第二试验电路以及源极可形成第二回路，以及漏极、测试电路以及源极可形成第三回路，以通过第一回路、第二回路和第三回路对目标SiC MOSFET进行功率循环试验；漏极和栅极可形成短路回路，以供测试电路在功率循环试验的过程中，且在短路回路和第三回路导通的情况下，测量目标SiC MOSFET的阈值电压。本申请通过导通第一试验电路形成的第一回路、第二试验电路形成的第二回路及测试电路形成的第三回路，对目标SiC MOSFET进行功率循环试验；并通过导通短路回路及测试电路形成的第三回路，使用测试电路实时监测目标SiC MOSFET的阈值电压。整个过程是通过快速导通不同的电路，实现SiC MOSFET器件阈值电压的监测，不用在功率循环试验结束后拆卸试验器件，再采用离线监测的方式监测SiC MOSFET器件的阈值电压，避免由于去掉应力后阈值电压漂移迅速恢复而导致的测试不准确问题，能够更准确地监测SiC MOSFET器件在功率循环试验的阈值电压。
附图说明
[0026]图1为传统方法中功率循环试验的电路示意图；
[0027]图2为传统方法在进行功率循环试验时的时序及结温变化示意图；
[0028]图3为一个实施例中SiC MOSFET功率循环试验的阈值电压监测电路的结构示意图；
[0029]图4为一个实施例中SiC MOSFET功率循环试验的阈值电压监测电路的连接示意图；
[0030]图5为阈值电压监测电路中的开关时序示意图。
具体实施方式
[0031]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SiC MOSFET功率循环试验的阈值电压监测电路，其特征在于，所述阈值电压监测电路包括待测的目标SiC MOSFET、第一试验电路、第二试验电路以及测试电路；所述目标SiC MOSFET的栅极、所述第一试验电路以及所述目标SiC MOSFET的源极可形成第一回路，所述目标SiC MOSFET的漏极、所述第二试验电路以及所述源极可形成第二回路，以及所述漏极、所述测试电路以及所述源极可形成第三回路，以通过所述第一回路、所述第二回路和所述第三回路对所述目标SiC MOSFET进行功率循环试验；所述漏极和所述栅极可形成短路回路，以供所述测试电路在所述功率循环试验的过程中，且在所述短路回路和所述第三回路导通的情况下，测量所述目标SiC MOSFET的阈值电压。2.根据权利要求1所述的阈值电压监测电路，其特征在于，所述功率循环试验包括第一功率循环试验阶段以及第二功率循环试验阶段，在所述第一功率循环试验阶段与第二功率循环试验阶段之间包括功率循环试验节点；所述第一试验电路包括相互并联的两个电源支路以及开关元件，所述开关元件用于控制在所述第一功率循环试验阶段时，所述两个电源支路中的第一电源支路导通，第二电源支路关断；在所述功率循环试验节点时，所述两个电源支路中的第二电源支路导通，第一电源支路关断；所述第一电源支路包括第一电源，所述第二电源支路包括第二电源，所述第一电源用于输出第一栅源电压，所述第二电源用于输出第二栅源电压。3.根据权利要求2所述的阈值电压监测电路，其特征在于，所述第二试验电路包括第一电流输出元件，所述测试电路包括第二电流输出元件。4.根据权利要求3所述的阈值电压监测电路，其特征在于，所述阈值电压监测电路还包括第一单刀双掷开关；所述第一单刀双掷开关的固定端接线柱与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈媛，贺致远，陈义强，刘昌，王铁羊，施宜军，
申请(专利权)人：中国电子产品可靠性与环境试验研究所工业和信息化部电子第五研究所中国赛宝实验室，
类型：发明
国别省市：