[发明专利]SiC MOSFET器件的高温栅偏试验方法、计算机设备及存储介质

说明书

本发明涉及高温栅偏试验技术领域，公开了一种SiC MOSFET器件的高温栅偏试验方法、计算机设备及存储介质，在对所述SiC MOSFET器件进行高温栅偏试验的不同试验节点中对SiC MOSFET器件进行电学参数测试时，若没有及时完成对SiC MOSFET器件的测量，可以对SiC MOSFET器件的应力中断时间进行评估，根据预先获取SiC MOSFET器件的阈值电压漂移变化率与应力中断时间和中断后额外施加应力时间的函数关系，以及应力中断时间获取SiCMOSFET器件的额外施加应力时间。对SiC MOSFET器件施加额外施加应力时间的偏置应力，以使SiC MOSFET器件上的阈值电压恢复至预设阈值后，再及时对SiC MOSFET器件进行测量，以保证此时测量得到的阈值电压可以表现SiCMOSFET器件的真实漂移情况。

技术领域

本发明涉及高温栅偏试验技术领域，特别是涉及一种SiC MOSFET器件的高温栅偏试验方法、计算机设备及存储介质。

背景技术

SiC作为典型的第三代半导体材料，具有禁带宽度大、临界击穿电场高、电子饱和速度高以及热导率高等优点，非常适合制备高温、高压、大功率和抗辐射的电力电子器件。在SiC(碳化硅)功率器件家族中，SiC MOSFET器件(碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管)具有工作频率高、开关损耗低、导通电阻低和电流密度大等优点，可显著提高电力系统的开关频率和整体效率。目前，SiC MOSFET器件主要的可靠性问题包括，阈值电压稳定性、栅氧化层可靠性、体二极管的鲁棒性、短路电流的鲁棒性等。SiC MOSFET器件阈值电压的稳定性主要受绝缘栅氧化层SiO₂/SiC界面电荷陷阱的影响，阈值电压对栅偏压的变化有很强的时间依赖性。在高温栅偏试验(High Temperature Gate Bias，HTGB)的现有试验方法中，并没有考虑这种时间依赖性，因此对于SiC器件并不适用。

发明内容

基于此，有必要针对现有的高温栅偏试验方法中，没有考虑阈值电压对栅偏压变化对时间的依赖性的问题，提供一种SiC MOSFET器件的高温栅偏试验方法、计算机设备及存储介质。

一种SiC MOSFET器件的高温栅偏试验方法，包括获取SiC MOSFET器件的阈值电压漂移变化率与应力中断时间和中断后额外施加应力时间的函数关系；对所述SiC MOSFET器件进行高温栅偏试验；在所述高温栅偏试验不同的试验节点下对所述SiC MOSFET器件进行电学参数测试，判断测量得到的阈值电压是否有效；若测量得到的阈值电压无效，则评估所述SiC MOSFET器件的应力中断时间，并根据所述应力中断时间和所述函数关系获取所述SiC MOSFET器件的阈值电压恢复至预设阈值所需的额外施加应力时间；对所述SiC MOSFET器件施加额外施加应力时间的偏置应力，获取所述SiC MOSFET器件此时的阈值电压；将所述SiC MOSFET器件此时的阈值电压与标准阈值电压进行比较，根据比较结果评估所述SiCMOSFET器件的可靠性。

上述SiC MOSFET器件的高温栅偏试验方法，在对所述SiC MOSFET器件进行高温栅偏试验的不同试验节点中需要对SiC MOSFET器件进行电学参数测试，获取SiC MOSFET器件在不同试验节点处的阈值电压。当没有及时完成对SiC MOSFET器件的测量时，可以对SiCMOSFET器件的应力中断时间进行评估，根据预先获取SiC MOSFET器件的阈值电压漂移变化率与应力中断时间和中断后额外施加应力时间的函数关系，以及应力中断时间获取SiCMOSFET器件的额外施加应力时间。对SiC MOSFET器件施加额外施加应力时间的偏置应力，以使SiC MOSFET器件上的阈值电压恢复至预设阈值后，再及时对SiC MOSFET器件进行测量，以保证此时测量得到的阈值电压可以表现SiC MOSFET器件的真实漂移情况。使用本发明提供的高温栅偏试验方法对SiC MOSFET器件进行高温栅偏试验时，能够更准确地评估SiC MOSFET器件的高温栅偏试验可靠性，避免由于去掉应力后阈值电压漂移迅速恢复而导致的参数测试不准确问题。