笔记：碳化硅功率器件可靠性测试详解

非常荣幸能为您介绍碳化硅（SiC）功率器件的可靠性及其测试参数。这是一个非常重要且专业的话题。

碳化硅器件虽然具有高频、高效、高温工作的优势，但其可靠性是决定其能否大规模商业化应用的关键。可靠性工作贯穿于设计、制造、测试、应用的全生命周期。

以下将从可靠性测试的主要方面、测试参数及其表征进行详细介绍。

一、 碳化硅器件可靠性测试的主要分类

可靠性测试通常分为以下几大类：

1. 可靠性物理分析：在测试前后，通过SEM、TEM、EBER等微观分析手段观察器件结构（如栅氧层、金属层、衬底等）的变化，从根本上分析失效机理。

2. 短期可靠性测试：在较短时间内施加极端电应力或环境应力，筛选出有缺陷的“早期失效”产品。

3. 长期可靠性测试：在额定或加速条件下进行长时间测试，评估器件的使用寿命和失效率，预测其长期可靠性。

4. 应用工况测试：在模拟实际应用的电路（如逆变器、斩波器）中进行测试，评估器件在动态开关过程中的可靠性。

二、 关键测试项目、参数及表征

以下是针对碳化硅MOSFET和SBD（肖特基二极管）最核心的可靠性测试项目。

1. 栅氧可靠性 - 最关键的测试

碳化硅MOSFET的栅氧层缺陷密度通常高于硅器件，且沟道迁移率较低，导致其栅氧可靠性是最大的挑战之一。