研究目的
对在高温和额定电压下单应力短路操作下退化的1.2千伏平面碳化硅MOSFET进行失效分析，以了解栅极氧化层退化机制的根本原因。
研究成果
平面SiC MOSFET的栅极可靠性在短路事件中会受到高结温与高偏置电压的影响，导致介质层开裂、金属颗粒产生以及源极金属化层改变，进而增大栅极和漏极漏电流。偏置电压对器件退化的作用不仅体现在临界能量方面，更具有显著影响。
研究不足
该研究仅限于平面型SiC MOSFET器件及特定测试条件，未涵盖沟槽结构或其他器件类型。未对颗粒物进行材料分析，且裂纹的根本原因尚未完全明确。实验在栅极完全击穿前终止以便开展物理分析，可能未能捕捉全部失效模式。
1：实验设计与方法选择：
研究在不同直流母线电压和初始结温条件下对碳化硅MOSFET进行短路测试，随后采用聚焦离子束（FIB）和扫描电子显微镜（SEM）等失效分析技术对比退化器件与新器件的差异。
2：样品选择与数据来源：
实验样品为商用1.2千伏/90安培TO-247封装碳化硅MOSFET（型号C2M0025120D）。
3：2千伏/90安培TO-247封装碳化硅MOSFET（型号C2M0025120D）。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括聚焦离子束系统、铟镓砷红外相机及短路实验标准电学测试平台；材料为碳化硅MOSFET器件。
4：实验流程与操作步骤：
在不同偏置电压（400V和600V）及结温（25°C和150°C）下，通过递增脉冲持续时间进行短路测试。器件退化后拆除封装，利用红外相机定位热点区域，并通过FIB切割分析结构变化。
5：数据分析方法：
通过分析漏极电压、漏极电流、栅源电压等电学波形观察退化现象；对比新旧器件的FIB与SEM结构图像以识别缺陷。
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获取完整内容-
SiC MOSFET
C2M0025120D
Cree
Device under test for short-circuit experiments and failure analysis.
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Focused-Ion Beam
Used for micro-sectioning and structural analysis of the SiC MOSFET to identify defects.
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InGaAs infra-red camera
Used to locate hot spots in the degraded device by detecting leakage currents.
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Scanning Electron Microscope
Used for imaging and analysis of the device structure.
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