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Estudio sobre el mecanismo del efecto de burnout de un solo evento de los MOSFET de SiC inducido por iones pesados

Autores: Liu, Cuicui; Guo, Gang; Shi, Huilin; Zhang, Zheng; Li, Futang; Zhang, Yanwen; Han, Jinhua

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Estudio sobre el mecanismo del efecto de burnout de un solo evento de los MOSFET de SiC inducido por iones pesados


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

SiC mosfets
Efectos de eventos únicos
Irradiación con iones pesados
Daño en la compuerta
Condiciones de temperatura
Confiabilidad

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 34

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Como un enfoque prominente en dispositivos de alta potencia de alto voltaje, los MOSFET de SiC tienen amplias perspectivas de aplicación en el campo aeroespacial. Debido a las características únicas del entorno de radiación espacial, la fiabilidad de los MOSFET de SiC en relación con los efectos de eventos únicos (SEEs) ha recibido una atención generalizada. En este estudio, empleamos experimentos de irradiación con iones pesados de acelerador para estudiar las características de degradación para SEEs de MOSFET de SiC de 1,2 kV bajo diferentes voltajes de polarización y condiciones de temperatura. Los resultados experimentales indican que cuando el voltaje de drenaje-fuente (V) supera los 300 V, la corriente de fuga del dispositivo aumenta bruscamente e incluso se produce un agotamiento por evento único (SEB). Además, una polarización negativa de la compuerta (V) puede hacer que el SEB sea más probable a través del daño en la compuerta y la emisión de Poole-Frenkel (PF), reduciendo el umbral de voltaje del dispositivo. Se comparó y analizó el comportamiento de degradación por radiación de los MOSFET de SiC a diferentes temperaturas, mostrando que aunque las altas temperaturas pueden aumentar el voltaje de operación seguro de V, también pueden causar un daño en la compuerta latente más severo. A través de un análisis profundo de los datos experimentales, se exploró el mecanismo físico por el cual la irradiación con iones pesados causa fugas en la compuerta en los MOSFET de SiC. Estos hallazgos de investigación proporcionan una base esencial para el diseño fiable de MOSFET de SiC en aplicaciones aeroespaciales.

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