一种三端口碳化硅基功率器件界面态测试方法与流程

文档序号:15018518发布日期:2018-07-25 00:08阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种三端口碳化硅基功率器件界面态测试方法,它包括以下测试步骤:

a)测试系统搭建:功率器件的源极(1)外接反偏电压源,电压源的正极连接功率器件的漏极(8),电压源的负极连接功率器件的源极(1),使P型基区(3)与结型场效应区(6)的PN结反偏,漏极(8)作为测试电流引出端口外接电流表并所述电流表串接于由漏极(8)、电压源及源极(1)组成的回路中,栅极(4)外接脉冲电压;

b)进行测试操作:在栅极(4)上加栅脉冲电压,所述脉冲电压的频率和幅值固定而基压V0变化,或所述脉冲电压的频率和基压V0固定而幅值Vp变化,使栅氧层(5)下方的结型场效应区(6)在积累和反型两种状态之间切换,当结型场效应区(6)处于反型状态时,结型场效应区(6)两侧的P型基区(3)中的空穴在栅极(4)和源极(1)偏压的作用下注入到结型场效应区(6),部分空穴被结型场效应区(6)与栅氧层(5)界面处的界面态捕获,当结型场效应区(6)切换到积累状态时,结型场效应区(6)中的可动空穴返回P型基区(3),而陷落在界面态中的空穴将与来自N型衬底(7)的电子复合产生复合电流,在栅脉冲电压作用下,由电流表测得漏极电流Id并得到漏极电流Id随基压V0变化的Id-V0曲线或漏极电流Id随脉冲幅值Vp变化的Id-Vp曲线;

c)根据所测得的电流电压曲线通过计算即可得到三端口碳化硅基功率器件界面态沿结型场效应区(6)上方界面分布的平均值;

d)对器件进行应力加载,应力加载后的器件重复步骤a)和b),测得另一条Id-V0曲线或Id-Vp曲线,将应力前后两条测试曲线进行对比即可得到器件在应力作用下结型场效应区(6)与沟道区(9)上方界面的退化情况。

2.如权利要求1所述的三端口碳化硅基功率器件界面态测试方法,其特征在于,器件为三端口碳化硅基功率器件,三端口分别为漏极(8)、源极(1)和栅极(4)外接端口。

3.如权利要求1所述的三端口碳化硅基功率器件界面态测试方法,其特征在于,当栅极(4)所加栅脉冲电压的频率和幅值固定而基压V0变化时,基压V0变化范围为从Vfb1-a(V)到Vth2-Vp(V),当栅极(4)所加脉冲电压的频率和基压V0固定而幅值Vp变化时,幅值Vp变化范围为从0到Vth2-V0,其中Vfb1为结型场效应区(6)平带电压最小值,a为任意大于0的常数,Vth2为沟道区(9)阈值电压最小值。

4.如权利要求1所述的三端口碳化硅基功率器件界面态测试方法,其特征在于,栅脉冲电压的频率在100Hz~1000MHz范围内。

5.如权利要求1所述的三端口碳化硅基功率器件界面态测试方法,其特征在于,当栅极(4)所加栅脉冲电压的频率和幅值固定而基压V0变化时,栅脉冲电压的幅值Vp大于结型场效应区(6)的阈值电压Vth和平带电压Vfb之差,当栅极(4)所加脉冲电压的频率和基压V0固定而幅值Vp变化时,基压V0小于结型场效应区(6)平带电压最小值Vfb1。

6.如权利要求1所述的三端口碳化硅基功率器件界面态测试方法,其特征在于,所加的应力为短路开关应力、非钳位电感开关应力、高温栅偏置应力、开态大电流冲击应力、热载流子注入应力或任何可以对器件栅氧层造成损伤的应力。

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