[发明专利]一种单粒子辐照碳化硅功率MOSFETs安全边界性能退化的分析方法

摘要

一种单粒子辐照碳化硅功率MOSFETs安全边界性能退化的分析方法，涉及一种碳化硅功率器件安全边界性能的确定方法。为了解决目前无法准确获得SiC型功率器件单粒子辐照的安全边界的问题。本发明首先采用地面单粒子辐照碳化硅功率器件，获得器件发生单粒子烧毁或栅穿效应的试验数据；将每对试验数据值在反向偏置电压‑电参性能数值坐标系中描出来，并标记出发生单粒子烧毁或栅穿效应时所对应的最小反向偏置电压及其电参数值对应的点，以及在未发生单粒子烧毁或栅穿效应时所对应的最大反向偏置电压及其电参数值对应的点，从而确定电荷收集区、电参数值增大区和器件击穿烧毁区。本发明用于碳化硅功率器件安全边界性能的确定。

主权项

1.一种单粒子辐照碳化硅功率MOSFETs安全边界性能退化的分析方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、采用地面重离子或质子辐照碳化硅SiC型功率MOSFETs器件，在不同反向偏置电压下分别获得器件发生单粒子烧毁或栅穿效应的试验数据，即单粒子效应试验数据，单粒子效应试验数据包括器件电性能参数；步骤二、将步骤一中的单粒子效应试验数据，以反向偏置电压为横坐标、器件电性能参数为纵坐标建立坐标系，并在坐标系中将反向偏置电压和对应的器件电性能参数在坐标系中描述出来；步骤三、在步骤二的坐标系中标记出发生单粒子烧毁或栅穿效应时所对应的最小反向偏置电压及其电参数值对应的点，以及在未发生单粒子烧毁或栅穿效应时所对应的最大反向偏置电压及其电参数值对应的点；步骤四、过步骤三中将所标记的点分别做与两坐标轴垂直的线，四条线相交形成九个区域，未发生单粒子烧毁或栅穿效应时所对应的最大反向偏置电压及其电参数值所的标记点与左下方的区域为电荷收集区；未发生单粒子烧毁或栅穿效应时所对应的最大反向偏置电压及其电参数值所的标记点与发生单粒子烧毁或栅穿效应时所对应的最小反向偏置电压及其电参数值的标记点之间的区域为电参数值增大区；发生单粒子烧毁或栅穿效应时所对应的最小反向偏置电压及其电参数值的标记点右上方的区域为器件击穿烧毁区；基于电荷收集区、电参数值增大区和器件击穿烧毁区为分析基准，根据要求选择该器件的单粒子安全操作边界。