SiC团队的理想汽车自研成果：提升SiC MOSFET可靠性的方法

06-11 07:09

电子爱好者网报道(文章 / 梁浩斌）SiC 大规模应用于电动汽车，至今已经经历过。 8 2008年，行业已被称为完美。但是由于它是一种半导体功率装置， SiC 由于衬底材料本身存在的缺陷，可能会导致设备的一致性不同， SiC MOSFET 网格极氧化层的可靠性受工艺影响，单个芯片穿透可能导致功率模块故障。

例如初期在 2019 — 2022 2008年，特斯拉大规模召回。 Model 3.召回原因描述如下:在召回范围内，汽车的后电机逆变器功率半导体元件可能会有细微的制造差异，部分车辆使用一段时间后，元件制造差异可能导致后逆变器故障，导致逆变器无法正常控制电流。当汽车处于停车状态时，这种故障会导致汽车无法启动；当这种故障发生在汽车行驶状态时，会导致汽车失去行驶动力，极端情况下可能会增加汽车碰撞的风险，存在安全隐患。

当然，目前，随着检验技术的成熟，海外大厂车辆规定 SiC 设备故障的可能性已经很低了。而且国内的 SiC 今后大规模上车，也将面临类似的问题，需要尽可能降低设备故障的风险。

最近的理想自研 SiC 第一个芯片团队 37 届 ISPSD(功率半导体器件及集成电路国际会议) 问题发表在会议上《Analysis on BVDSS Outlier Chips and Screening Technology for 1.2 kV Automotive SiC MOSFETs》（1200V 汽车级碳化硅 MOSFET 论文中的芯片击穿场强离群芯片分析与选择技术研究)，结合实验分析与数值模拟，系统研究 1.2 kV SiC MOSFET 中 BVDSS 异常芯片失效机制。

理想 SiC 由于电动汽车对可靠性的严格要求，芯片团队表示，SiC MOSFET 已经广泛研究了栅氧化层的可靠性和鲁棒性。但是，关于击穿场强异常芯片的讨论较少，排除了那些由外延或工艺起伏引起的病变芯片。我们正在研究和开发 SiC 在牵引逆变器的过程中，BVDSS 商业上使用的异常芯片 SiC MOSFET 经常在产品中被发现。

在外延层中，他们发现设备故障与坑缺陷密切相关。当坑位于 P 在区域内，可观察到植入区域的显著变形。在变形 P 区内角落，局部电场增强，最终导致早期雪崩击穿。一种选择技术已经实施，超越了 96% 不合格芯片具有非致命材料缺陷，其中坑缺陷占比最高。筛选后，HTRB 烧入失效率从 1,700 一个功率模块减少了近一个数量级。另外，还讨论了这些坑的结构，希望通过外延表面的平整度从根本上提高。 SiC MOSFET 的良率。

简而言之，就是理想汽车通过自主研发。 SiC 通过一种技术，可以有效地选择过程中收集到的测试数据，从而降低实际应用中芯片的失效率，提高芯片的失效率。 SiC MOSFET 可靠性。这也意味着国内的研究 SiC MOSFET 大规模上车的过程正在积极推进。

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