Un breve repaso de los mecanismos de falla por burnout de un solo evento y las tolerancias de diseño de los MOSFET de potencia de carburo de silicio
Autores: Grome, Christopher A.; Ji, Wei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un breve repaso de los mecanismos de falla por burnout de un solo evento y las tolerancias de diseño de los MOSFET de potencia de carburo de silicio
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Radiación endurecimiento
MOSFET de potencia
Electrónica de potencia basada en SiC
Quemadura de un solo evento
Degradación del dispositivo
Simulaciones SEB
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 55
Citaciones: Sin citaciones
El endurecimiento a la radiación de los MOSFET de potencia (transistores de efecto de campo de semiconductor de óxido metálico) es de la más alta prioridad para mantener sistemas de alta potencia en el entorno de radiación espacial. Los dispositivos electrónicos de potencia basados en carburo de silicio (SiC) están siendo investigados como una fuerte alternativa para sistemas electrónicos de potencia en el espacio. Se ha demostrado que los MOSFET de SiC son los más propensos a la quemadura por evento único (SEB) debido a la radiación espacial. El conocimiento actual sobre la degradación de dispositivos MOSFET de SiC y los mecanismos de falla se revisan en este documento. Además, se evalúa la viabilidad de diseños de MOSFET de SiC tolerantes a la radiación y los métodos de modelado de los fenómenos de SEB. Se propone un sistema de mérito para considerar el rendimiento de la tolerancia a la radiación y el rendimiento eléctrico nominal. También se revisan los criterios necesarios para simulaciones de SEB de alta fidelidad. Este documento representa una revisión analítica necesaria para intervenir en el desarrollo de dispositivos de potencia endurecidos a la radiación para aplicaciones en entornos espaciales y extremos.
Descripción
El endurecimiento a la radiación de los MOSFET de potencia (transistores de efecto de campo de semiconductor de óxido metálico) es de la más alta prioridad para mantener sistemas de alta potencia en el entorno de radiación espacial. Los dispositivos electrónicos de potencia basados en carburo de silicio (SiC) están siendo investigados como una fuerte alternativa para sistemas electrónicos de potencia en el espacio. Se ha demostrado que los MOSFET de SiC son los más propensos a la quemadura por evento único (SEB) debido a la radiación espacial. El conocimiento actual sobre la degradación de dispositivos MOSFET de SiC y los mecanismos de falla se revisan en este documento. Además, se evalúa la viabilidad de diseños de MOSFET de SiC tolerantes a la radiación y los métodos de modelado de los fenómenos de SEB. Se propone un sistema de mérito para considerar el rendimiento de la tolerancia a la radiación y el rendimiento eléctrico nominal. También se revisan los criterios necesarios para simulaciones de SEB de alta fidelidad. Este documento representa una revisión analítica necesaria para intervenir en el desarrollo de dispositivos de potencia endurecidos a la radiación para aplicaciones en entornos espaciales y extremos.