碳膜保护对高温激活SiC表面形貌的影响

采用碳膜覆盖于SiC晶片表面,作为SiC离子注入后高温激活退火的保护层,1650℃20 min高温退火后,有碳膜保护的SiC晶片表面粗糙度RMS只有0.6 nm,无明显形貌退化。AZ5214光刻胶在不同温度条件Ar气氛围下碳化40 min,光刻胶均转变为纳米晶体石墨化碳膜。进行Raman测试表明,碳膜D峰和G峰的比值随碳化温度升高而增大,800℃高温碳化形成的碳膜ID:IG达到3.57,对高温激活退火SiC表面保护效果最佳,经过Ar气氛围下1 650℃20 min激活退火后,有碳膜保护和无碳膜保护的SiC表面粗糙度RMS分别为0.6 nm和3.6 nm。

高性能碳化硅混合功率模块研制

报道了一种基于自主封装技术的高性能、高效率碳化硅(SiC)混合功率模块,该功率模块的反向阻断电压为1 200 V,正向导通电流为480 A。动态测试表明,其峰值反向恢复电流Irr仅为-115 A,关断延迟时间td(off)为3.36μs,关断能量损耗Eoff为296.82 mJ,开通延迟时间td(on)仅为0.66μs,开通能量损耗Eon仅为242.27 mJ,输出功率可达到百千瓦级别。与传统的硅基IGBT模块相比,该碳化硅混合功率模块大大降低了模块的能量损耗。

焊层空洞对IGBT模块热应力的影响

焊层空洞是造成IGBT模块散热不良和疲劳失效的主要原因之一。考虑芯片场环区的影响,建立了IGBT模块封装结构的三维有限元模型;研究了不同焊层厚度、焊层空洞率和空洞位置对模块最高结温与最大等效应力的影响;探讨了焊层空洞对模块瞬态热阻抗的影响。

1700V/1600A高性能SiC混合IGBT功率模块的研制

设计并封装了一款1 700 V/1 600 A Si C混合IGBT功率模块,对模块进行了常规电学特性测试,并与全Si功率模块进行了比较。由于Si C肖特基二极管优异的反向恢复特性,使得模块的开关性能得到明显提升,有效降低了模块的能量损耗。通过优化模块结构及栅极串联电阻,进一步降低了模块的开关损耗,使Si C混合模块比全Si IGBT模块具有更加优越的性能。

应力对IGBT电性能的影响及应力来源研究

基于形变势理论,分析了应力下硅基半导体的禁带变窄效应和迁移率增强效应。建立了IGBT芯片模型,研究了应力对IGBT电性能的影响,分析了IGBT的应力来源,可为IGBT应力控制提供一定的参考。