一种基于物理的SiC MOSFET改进电路模型

摘要：

碳化硅(SiC)材料因其在禁带宽度、击穿电场、电子饱和速度等方面的优势,使得SiC MOSFET具有高频、高压以及高温等优势.然而SiC MOSFET的特殊材料、结构以及高开关速度使得开关瞬态过程中器件内部的物理机理更为复杂.传统的SiC MOSFET模型沿用了部分硅(Si)器件的建模方法,难以准确评估器件在装置中的动静态特性.为此,该文提出一种基于物理的SiC MOSFET改进电路模型.基于器件的工作机理,分析传统SiC MOSFET模型的不足,并针对不足进行改进建模.电流扩散方式是影响SiC MOSFET静态特性的重要因素,由于器件N-漂移区较窄,导致漂移区电流扩散呈梯形,进而对漂移区电阻进行改进建模.SiC MOSFET开关瞬态模型刻画了器件的高频应用特性,基于突变结、穿通特性以及负电压关断分别对器件结电容进行改进建模.最后基于CREE 1 200V/325A的SiC MOSFET器件进行实验,仿真与实验具有较好的一致性,验证了改进模型的准确性.

关键词：SiC MOSFET、电路模型、静态特性、瞬态特性

所属期刊栏目：37

分类号：TN312.4(半导体技术)

资助基金：JCJQ计划;国家重点研发计划

在线出版日期：2023-01-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：5214-5226