【技術實現步驟摘要】
本申請涉及碳化硅器件，具體而言，涉及一種碳化硅器件的雙極退化測試方法、碳化硅器件和系統。
技術介紹
1、碳化硅（碳化硅）材料由于其禁帶寬度寬、臨界擊穿電場強度大、高電子飽和漂移速度和高熱導率等更加優異的特性，在高溫、高頻、大功率領域得到廣泛研究和應用。然而，碳化硅襯底和外延材料中存在著基底面位錯（bpd），在碳化硅雙極型器件運行過程中，電子和空穴因復合所釋放能量導致堆垛層錯在bpd處發生蔓延。堆垛層錯蔓延區域會降低載流子壽命且無法傳導電流，這種現象稱之為雙極退化。例如，碳化硅二極管在正向工作條件下發生雙極退化會使其導通壓降變大，增大功率損耗，影響器件的電熱特性和可靠性。又如，碳化硅金屬氧化物半導體場效應晶體管(碳化硅?mosfet)體二極管在器件處于續流工作條件時，體二極管雙極退化會使體二極管導通壓降變大，影響在續流電路中的應用，同時也會導致碳化硅?mosfet器件的正向導通壓降和導通電阻變大，嚴重影響器件的正向特性和可靠性。
2、受碳化硅外延片制造工藝的限制，無法完全避免基晶面位錯的產生。不同制造商碳化硅外延片產生基晶面位錯存的情況存在很大差異，同一制造商不同批次產品基晶面位錯缺陷的密度也略有不同。因此，制造商和用戶需要對碳化硅器件的雙極退化進行評估。
3、目前，碳化硅器件的雙極退化測試僅考慮了實驗過程中施加的直流電流應力，難以考核實際應用中高頻脈沖電流條件下中雙極退化可靠性。
技術實現思路
1、本申請的主要目的在于提供一種碳化硅器件的雙極退化測試方法、碳
2、為了實現上述目的，根據本申請的一個方面，提供了一種碳化硅器件的雙極退化測試方法，該方法包括：
3、對目標碳化硅器件施加不同大小的脈沖電流，直至所述目標碳化硅器件的溫度達到目標最高耐受結溫，確定對應施加的所述脈沖電流為最大脈沖電流，其中，首次對所述目標碳化硅器件施加的初始脈沖電流為與所述目標碳化硅器件的規格對應的預設脈沖電流；
4、獲取第二通流時間，所述第二通流時間為所述目標碳化硅器件在施加所述最大脈沖電流時的通流時間；
5、采用所述第二通流時間和所述最大脈沖電流對所述目標碳化硅器件進行雙極退化測試之后，對所述目標碳化硅器件進行靜置，并在靜置所述目標碳化硅器件預設時長之后，獲取所述目標碳化硅器件在當前的靜態特性指標，得到第一靜態特性指標，并根據所述第一靜態特性指標的大小確定所述目標碳化硅器件是否失效，所述第一靜態特性指標包括閾值電壓、導通電阻、導通壓降、漏源極漏電流、柵源極漏電流、體二極管壓降、最大耐壓、熱阻。
6、可選地，根據所述初始脈沖電流、目標脈沖電流和第一通流時間，確定第二通流時間，包括：
7、根據所述初始脈沖電流以及目標脈沖電流，確定雙極退化脈沖電流加速因子，所述雙極退化脈沖電流加速因子為中間常數；
8、根據所述雙極退化脈沖電流加速因子和第一通流時間，確定所述第二通流時間，第一通流時間為所述目標碳化硅器件在施加所述初始脈沖電流時的通流時間。
9、可選地，根據所述初始脈沖電流以及目標脈沖電流，確定雙極退化脈沖電流加速因子，包括：
10、根據iaf=exp[β×（istress－inormal）]，確定所述雙極退化脈沖電流加速因子，其中，iaf為所述雙極退化脈沖電流加速因子，β為脈沖電流的加速率常數，istress為目標脈沖電流，inormal為所述初始脈沖電流。
11、可選地，在根據所述初始脈沖電流以及目標脈沖電流，確定雙極退化脈沖電流加速因子之前，所述方法還包括：
12、確定所述脈沖電流的加速率常數為與所述目標碳化硅器件的規格對應的預設加速率常數。
13、可選地，根據所述雙極退化脈沖電流加速因子和所述第一通流時間，確定所述第二通流時間，包括：
14、根據tstress=tnormal/iaf，確定所述第二通流時間，其中，tstress為所述第二通流時間，tnormal為所述第一通流時間，iaf為所述雙極退化脈沖電流加速因子。
15、可選地，根據所述第一靜態特性指標的大小確定所述目標碳化硅器件是否失效，包括：
16、在所述第一靜態特性指標中的導通電阻、導通壓降、體二極管壓降、最大耐壓中的任意一個的變化率的絕對值大于或者等于第一預設百分比，和/或，所述第一靜態特性指標中的閾值電壓、漏源極漏電流、柵源極漏電流、熱阻中的任意一個的變化率的絕對值大于或者等于第二預設百分比的情況下，確定所述目標碳化硅器件失效，所述第二預設百分比大于所述第一預設百分比；
17、在所述第一靜態特性指標中的所述導通電阻、所述導通壓降、所述體二極管壓降、所述最大耐壓的變化率的絕對值均小于所述第一預設百分比，且所述第一靜態特性指標中的所述閾值電壓、所述漏源極漏電流、所述柵源極漏電流、所述熱阻的變化率的絕對值均小于所述第二預設百分比的情況下，確定所述目標碳化硅器件有效。
18、可選地，對目標碳化硅器件施加不同大小的脈沖電流，直至所述目標碳化硅器件的溫度達到目標最高耐受結溫，以確定最大脈沖電流，包括：
19、以ramp的方式不斷增大所述脈沖電流，對目標碳化硅器件施加不同大小的脈沖電流，直至所述目標碳化硅器件的溫度達到所述目標最高耐受結溫，以確定所述最大脈沖電流。
20、可選地，對目標碳化硅器件施加不同大小的脈沖電流，直至所述目標碳化硅器件的溫度達到目標最高耐受結溫，以確定最大脈沖電流，包括：
21、以預設步長不斷增大所述脈沖電流，對目標碳化硅器件施加不同大小的脈沖電流，直至所述目標碳化硅器件的溫度達到所述目標最高耐受結溫，以確定所述最大脈沖電流。
22、可選地，在對目標碳化硅器件施加不同大小的脈沖電流，直至所述目標碳化硅器件的溫度達到目標最高耐受結溫，以確定最大脈沖電流之前，所述方法還包括：
23、對各碳化硅器件進行靜態測試，得到第二靜態特性指標，所述第二靜態特性指標包括閾值電壓、導通電阻、導通壓降、漏源極漏電流、柵源極漏電流、體二極管壓降、最大耐壓、熱阻；
24、在所述碳化硅器件的所述第二靜態特性指標中的所有參數均處于對應的預設范圍內的情況下，確定所述碳化硅器件為目標碳化硅器件；
25、在所述碳化硅器件的所述第二靜態特性指標中的至少一個參數未處于對應的預設范圍內的情況下，確定所述碳化硅器件為非目標碳化硅器件。
26、可選地，在對目標碳化硅器件施加不同大小的脈沖電流，直至所述目標碳化硅器件的溫度達到目標最高耐受結溫，以確定最大脈沖電流的過程中，所述方法還包括：
27、采用調節電流脈寬和電流占空比的方式，以調節所述脈沖電流。
28、可選地，在對目標碳化硅器件施加不同大小的脈沖電流，直至所述本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種碳化硅器件的雙極退化測試方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，獲取第二通流時間，包括：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，根據所述初始脈沖電流以及目標脈沖電流，確定雙極退化脈沖電流加速因子，包括：
4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，根據所述雙極退化脈沖電流加速因子和所述第一通流時間，確定所述第二通流時間，包括：
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，根據所述第一靜態特性指標的大小確定所述目標碳化硅器件是否失效，包括：
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，對目標碳化硅器件施加不同大小的脈沖電流，直至所述目標碳化硅器件的溫度達到目標最高耐受結溫，以確定最大脈沖電流，包括：
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在對目標碳化硅器件施加不同大小的脈沖電流，直至所述目標碳化硅器件的溫度達到目標最高耐受結溫，以確定最大脈沖電流之前，所述方法還包括：
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在對目標碳化硅器件施加不同大小的脈沖電流，直至所述目
9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在對目標碳化硅器件施加不同大小的脈沖電流，直至所述目標碳化硅器件的溫度達到目標最高耐受結溫，以確定最大脈沖電流的過程中，所述方法還包括：
10.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在對目標碳化硅器件施加不同大小的脈沖電流，直至所述目標碳化硅器件的溫度達到目標最高耐受結溫，以確定最大脈沖電流的過程中，所述方法還包括：
11.一種碳化硅器件，其特征在于，其中，采用權利要求1至10任一項所述的碳化硅器件的雙極退化測試方法對碳化硅器件進行測試。
12.一種碳化硅器件的雙極退化測試系統，其特征在于，包括：
13.根據權利要求12所述的碳化硅器件的雙極退化測試系統，其特征在于，所述碳化硅器件的雙極退化測試系統還包括：
...【技術特征摘要】
1.一種碳化硅器件的雙極退化測試方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，獲取第二通流時間，包括：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，根據所述初始脈沖電流以及目標脈沖電流，確定雙極退化脈沖電流加速因子，包括：
4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，根據所述雙極退化脈沖電流加速因子和所述第一通流時間，確定所述第二通流時間，包括：
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，根據所述第一靜態特性指標的大小確定所述目標碳化硅器件是否失效，包括：
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，對目標碳化硅器件施加不同大小的脈沖電流，直至所述目標碳化硅器件的溫度達到目標最高耐受結溫，以確定最大脈沖電流，包括：
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在對目標碳化硅器件施加不同大小的脈沖電流，直至所述目標碳化硅器件的溫度達到目標最高耐受結溫，以確定最大脈沖電流之前，所述方法還包括：
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳中圓，李洪基，金銳，冉立，
申請(專利權)人：北京懷柔實驗室，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。