栅氧化层及界面电荷对SiC MOSFET阈值电压稳定性的影响

作     者：刘兆慧 尉升升 于洪权 尹志鹏 王德君 Liu Zhaohui;Wei Shengsheng;Yu Hongquan;Yin Zhipeng;Wang Dejun

作者机构：大连理工大学电子信息与电气工程学部控制科学与工程学院辽宁大连116024 

出 版 物：《半导体技术》 (Semiconductor Technology)

年 卷 期：2023年第48卷第6期

页      面：463-469页

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(61874017) 

主　　题：SiC MOSFET 阈值电压不稳定性 栅氧化层陷阱电荷 界面陷阱电荷 可动电荷 

摘      要：阈值电压不稳定是SiC MOSFET的一个主要问题,而栅氧化层及界面电荷是引起器件阈值电压不稳定的关键因素。结合三角波电压扫描法和中带电压法提取了SiC MOSFET中的栅氧化层陷阱电荷面密度、界面陷阱电荷面密度和可动电荷面密度随应力时间的变化量,总结了三种电荷面密度变化量在不同应力时间下的变化规律,分析了其对器件阈值电压不稳定性的影响,同时推测了长时间偏压作用下SiC MOSFET阈值电压稳定性的劣化机制。测试结果表明,栅氧化层陷阱电荷面密度、界面陷阱电荷面密度和可动电荷面密度在不同偏压温度下随应力时间的变化规律不同,常温应力下器件阈值电压稳定性劣化主要与栅氧化层陷阱电荷有关,而高温下,则主要与界面陷阱电荷有关。