【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高压大功率碳化硅半导体器件状态监测,特别涉及一种用于碳化硅mosfet的在线老化状态监测方法。
技术介绍
1、碳化硅mosfet凭借其高温、高压、高频、低损耗等优势,被认为是在中高压领域最有希望取代硅igbt的器件。然而,由于碳化硅材料的固有特性和其恶劣的工作条件,碳化硅mosfet更容易发生退化。随着碳化硅mosfet等功率器件在更恶劣环境中的广泛应用,其可靠性问题也变得愈加严峻。
2、碳化硅mosfet的退化可分为芯片退化和封装相关退化。其中,栅氧退化和键合线疲劳分别是芯片和封装的主要可靠性问题。碳化硅作为宽带隙半导体材料,其与二氧化硅间的能带偏移比硅基器件低得多。碳化硅二氧化硅界面的隧穿势垒低至2.70ev,这使得电子更容易从碳化硅跳到栅极氧化物。而应用热氧工艺在碳化硅表面生成栅极时,残留的碳原子会在碳化硅与二氧化硅界面形成大量陷阱,陷阱密度比硅与二氧化硅界面高两个数量级,这就导致碳化硅器件相比硅基器件更易发生栅氧退化。键合线疲劳是最常见的封装相关退化之一,主要是由于不同材料的热膨胀系数不匹配,而热膨胀系
...【技术保护点】
1.一种用于碳化硅MOSFET的在线老化状态监测方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的用于碳化硅MOSFET的在线老化状态监测方法,其特征在于,构建所述开关特性分析模型的步骤为:
3.根据权利要求2所述的用于碳化硅MOSFET的在线老化状态监测方法,其特征在于,构建所述等效电路的步骤为:将源极端子从芯片引出后,再分离为驱动回路辅助源极与功率回路源极。
4.根据权利要求2或3所述的用于碳化硅MOSFET的在线老化状态监测方法,其特征在于,推导所述漏极电流增加速率diD/dt的步骤为:
5.根据权利要求4
...【技术特征摘要】
1.一种用于碳化硅mosfet的在线老化状态监测方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的用于碳化硅mosfet的在线老化状态监测方法,其特征在于,构建所述开关特性分析模型的步骤为:
3.根据权利要求2所述的用于碳化硅mosfet的在线老化状态监测方法,其特征在于,构建所述等效电路的步骤为:将源极端子从芯片引出后,再分离为驱动回路辅助源极与功率回路源极。
4.根据权利要求2或3所述的用于碳化硅mosfet的在线老化状态监测方法,其特征在于,推导所述漏极电流增加速率did/dt的步骤为:
5.根据权利要求4所述的用于碳化硅mosfet的在线老化状态监测方法,其特征在于,在分析碳化硅mosfet开通暂态过程前,用集总参数表示所述等效电路中的寄生参数为:
6.根据权利要求5所述的用于碳化硅mosfet的...
【专利技术属性】
技术研发人员:张浩然,田博文,杨蕊,蔡雨萌,孙鹏,赵志斌,
申请(专利权)人:华北电力大学,
类型:发明
国别省市:
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