宽禁带功率半导体器件可靠性9787576601534
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作者孙伟锋//刘斯扬//魏家行//李胜//张龙|
出版社东南大学
ISBN9787576601534
出版时间2024-09
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货号32224194
上书时间2024-11-14
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目录
第1章 绪论
1.1 宽禁带半导体材料特性
1.1.1 SiC材料特性
1.1.2 GaN材料特性
1.2 SiC功率器件发展
1.2.1 SiC功率二极管发展
1.2.2 SiC功率MOSFET器件发展
1.2.3 SiC功率IGBT器件发展
1.3 GaN功率器件发展
1.3.1 GaN功率二极管发展
1.3.2 GaN纵向FET器件发展
1.3.3 GaN功率HEMT器件发展
1.4 SiC功率MOSFET器件应用及可靠性挑战
1.5 GaN功率HEMT器件应用及可靠性挑战
参考文献
第2章 宽禁带器件可靠性探测表征方法
2.1 步进红外热成像法
2.1.1 步进红外热成像法原理
2.1.2 步进红外热成像法测试
2.2 阈值电压漂移法
2.2.1 阈值电压漂移法原理
2.2.2 阈值电压漂移法测试
2.3 分段C-V表征法
2.3.1 分段C-V表征法原理
2.3.2 分段C-V表征法测试
2.4 三端口电荷泵法
2.4.1 三端口电荷泵法原理
2.4.2 三端口电荷泵法测试
2.5 瞬态电流法
2.5.1 瞬态电流法原理
2.5.2 瞬态电流法测试
2.6 变频电导法
2.6.1 变频电导法原理
2.6.2 变频电导法测试
2.7 变频电容法
2.7.1 变频电容法原理
2.7.2 变频电容法测试
参考文献
第3章 SiC功率MOSFET器件可靠性
3.1 高温偏置应力可靠性
3.1.1 SiC MOSFET动态栅应力退化
3.1.2 SiC MOSFET动态栅应力退化恢复效应
3.2 雪崩冲击应力可靠性
3.2.1 SiC MOSFET雪崩冲击应力平台
3.2.2 SiC MOSFET重复雪崩应力退化
3.2.3 温度对SiC MOSFET重复雪崩应力退化的影响
3.3 短路冲击应力可靠性
3.3.1 SiC MOSFET短路应力平台
3.3.2 SiC MOSFET重复短路应力退化
3.4 开关应力可靠性
3.4.1 SiC MOSFET开关应力平台
3.4.2 SiC MOSFET重复开关应力退化
3.4.3 开关应力条件对SiC MOSFET退化影响
3.5 体二极管浪涌应力可靠性
3.5.1 SiC MOSFET体二极管浪涌应力平台
3.5.2 SiC MOSFET体二极管浪涌应力退化
3.6 高可靠Sic MOSFET器件新结构
参考文献
第4章 GaN功率HEMT器件可靠性
4.1 高温偏置应力可靠性
4.1.1 GaN HEMT高温特性
4.1.2 GaN HEMT漏偏应力可靠性
4.1.3 GaN HEMT栅偏应力可靠性
4.2 阻性负载开关应力可靠性
4.2.1 GaN HEMT阻性负载开关测试平台
4.2.2 GaN HEMT阻性负载开关应力退化
4.3 非钳位感性负载开关可靠性
4.3.1 GaN HEMT单次UIS失效
4.3.2 GaN HEMT重复UIS应力退化
4.4 短路可靠性
4.4.1 GaN HEMT单次短路失效
4.4.2 GaN HEMT重复短路应力退化
4.5 高可靠GaN HEMT器件新结构
4.5.1 混合漏极接触空穴注入结构设计
4.5.2 P-GaN HEMT欧姆-肖特基混合栅极接触结构设计
4.5.3 P-GaN HEMT极化超结(PSJ)结构设计
参考文献
第5章 可靠性寿命预测模型及软件集成
5.1 SiC功率MOSFET器件SPICE模型
5.1.1 SiC功率MOSFET直流模型
5.1.2 SiC功率MOSFET交流模型
5.2 GaN功率HEMT器件SPICE模型
5.2.1 沟道电流模型
5.2.2 端口电容模型
5.2.3 P-GaN栅帽层模型
5.3 具有器件寿命预测功能的模型嵌入
5.3.1 SiC MOSFET器件寿命模型
5.3.2 GaN HEMT器件寿命模型
5.4 可靠性寿命预测模型软件集成
5.4.1 SiC MOSFET可靠性预测模型软件集成
5.4.2 GaN HEMT可靠性预测模型软件集成
参考义献
内容摘要
本书内容共分5章。第1章介绍碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体材料特性、宽禁
带功率器件结构发展及面临的可靠性挑战。第2章阐述宽禁带功率器件在电热应力下的可靠性损伤探测表征方法，力求从宏观和微观两个角度提供对器件损伤位置和机理的有效分析手段。第3章重点讨论了SiC功率MOSFET器件的可靠性，揭示了器件在高温偏置、雪崩冲击、短路冲击、体二极管续流等恶劣电热冲击下的可靠性机理，同时介绍了台阶栅氧、浮空浅P阱等若干高可靠SiC功率MOSFET器件新结构。第4章围绕GaN功
率HEMT器件可靠性，阐述了高温偏置、阻性和感性负
载开关、短路冲击等电热应力下的器件可靠性机理，同时也讨论了混合栅、极化超结等若干高可靠GaN功率HEMT器件新结构。第5章构建了碳化硅、氮化镓功率器件电学特性SPICE模型，同时，基于上述可靠性研究成果建立了两类宽禁带器件的可靠性寿命模型，最后介绍了寿命模型与电学特性SPICE模型的EDA软件集成。本书一方面可以作为功率半导体相关专业的高年级本科生和研究生的教材，另一
方面，也可作为功率器件研发人员的参考书籍。
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