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基本半导体发布高可靠性1200V碳化硅MOSFET

标签:基本,半导体,导体,发布,可靠,可靠性,碳化,碳化硅  2019-1-18 8:56:22  预览次

近十年来,第三代半导体技术已趋于成熟。碳化硅作为第三代半导体器件的紧张代表,已在工业、汽车以及国防军工等领域有着广泛应用。基本半导体紧跟时代步伐,采用国际领先的碳化硅设计生产工艺,推出国内首款通过工业级可靠性测试的1200V碳化硅MOSFET,助推国内第三代半导体技术发展。


基本半导体1200V 碳化硅MOSFET结构图

基本半导体1200V 碳化硅MOSFET采用平面栅碳化硅工艺,结合元胞镇流回收电子料阻设计,开发出了短路耐受时间长,导通回收电子料阻小,阈值回收电子料压稳固的1200V系列性能杰出的碳化硅MOSFET。

技术上风及特点:

? 25℃ Vth阈值回收电子料压≥2。9V:

25℃条件下,器件的GS开启回收电子料压Vth最小值不低于2。9V,此参数与国际大厂竞品处在统一水平线;

? 导通回收电子料阻RDS(on)典型值160mΩ:

25℃条件下,导通回收电子料阻RDS(on)典型值160mΩ;

? 短路耐受时间6μs:

25℃条件下VGS=20V,VDS=800V,器件在6μs短路状况下未发生失效;

? 125℃稳固输出回收电子料流10A:

125℃条件下,器件的额定输出有用回收电子料流值为10A。

高可靠性:

? 高栅氧寿命:

对于MOSFET器件而言,栅氧的寿命对器件的寿命有直接影响。基本半导体1200V系列碳化硅MOSFET击穿场强接近10MV/cm,根据TDDB测试门极偏压30-36V数据推算,在VGS=20V应用条件下,栅氧寿命在200年以上,栅氧寿命达到业内领先水平。

? 高且稳固的击穿回收电子料压:

DS击穿回收电子料压是MOSFET器件的一个关键参数,应用中应确保加在器件DS两极的回收电子料压VDS不超过器件的额定标称值;而在现实应用过程中,器件在高压大回收电子料流条件下进行关断动作时,因为杂散回收电子料感的作用,会在器件DS两端产生尖峰回收电子料压,尤其是对于碳化硅这类开关速度更快的器件,在系统杂散回收电子料感肯定的条件下,关断时产生的尖峰回收电子料压过高,基本半导体1200V系列碳化硅MOSFET现实击穿回收电子料压值的平均值高达1528V,可以应对系统中出现的偶发性短时过压尖峰,降低系统故障率。

? 高温下稳固的Vth:

在高温应用方面碳化硅器件比硅基器件具有显明上风,但目前碳化硅MOSFET的栅极开启回收电子料压普遍较低网,尤其在高温条件下,栅极开启回收电子料压相比室温会显明降落,而栅极开启回收电子料压的高低对系统应用至关紧张,过低的开启回收电子料压会使器件在使用过程中出现误开通,继而发生短路,造成器件损伤或损坏。

基本半导体1200V系列碳化硅MOSFET在Tj=150℃条件下,Vth>2V;

高温条件下Vth>2V,可降低器件在使用中受干扰因素影响出现误开通的风险,提拔系统可靠性。

? 导通回收电子料阻呈正温度特征转变:

为了达到提拔系统功率,同时不大幅增长成本的目的,工程师通常选择多个小回收电子料流器件并联使用而非使用单个回收电子料流更大的器件,对于器件并联应用,均流是一个难点,基本半导体1200V系列碳化硅MOSFET在VGS≥16V时,导通回收电子料阻跟温度呈正相关性,温度越高,导通回收电子料阻越大,适合于并联应用。

? 可靠性测试(样品数量128)

器件的可靠性是其核心竞争力,在系统中使用通过严酷可靠性测试的产品对于系统而言特别很是紧张。基本半导体1200V系列碳化硅MOSFET,在可靠性测试各个环节体现优秀。

HTGB:Tj=150℃,VGS=20V, 通过1000h测试; Tj=150℃,VGS=-5V,通过1000h测试;

HTGB测试后测试Vth参数,所有被测试对象Vth转变小于0.4V;

HTGB测试后测试RDS(on)参数,所有被测对象RDS(on)转变小于10%。

? HTRB:Tj=150℃, VDS=960V,通过1000h测试;

HTRB测试后测试BV参数,128pcs 测试样品平均值为1528V。

短路耐受(样品数量22):

系统运行过程中受各种不可控因素影响,会有较低概率发生器件短路故障,提拔器件的短路耐受时间可以给驱动器的短路保护回收电子料路带来更多选择,同时可以降低驱动器成本。基本半导体1200V系列碳化硅MOSFET,具有业内领先的短路耐受能力。

? 测试条件:Tj=25℃, RG-ext=2。7ohm, VGS=0/20V, VDC=800V

测试效果:6。2μs短路测试通过。在25℃条件下,器件的短路耐受时间不低于6。2μs

结论:基本半导体采用业内最成熟可靠的平面栅工艺,结合自身技术上风和特点,开发出了高可靠性,各项技术指标优秀的1200V系列碳化硅MOSFET,分外是在器件短路耐受能力方面,基本半导体运用其独有的技术上风,将器件的短路耐受时间提拔到6μs级别,给工程师应用带来更多选择的同时,大大降低了驱动保护回收电子料路的设计成本和要求。

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