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栅氧退化对功率MOSFET电气参数的影响
Effect of Gate-Oxide Degradation on Electrical Parameters of Power MOSFETs
Ujjwal Karki · Fang Zheng Peng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
本文研究了功率MOSFET中栅氧化层的长期退化机制。研究表明，栅氧退化会导致氧化层内陷阱电荷及氧化层-半导体界面陷阱电荷的积累，进而显著改变器件的电气参数。该研究对于理解功率器件的长期可靠性及失效机理具有重要意义。
解读: 功率器件是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器的核心部件。栅氧退化直接影响器件的阈值电压和导通电阻，是导致逆变器在全生命周期内性能衰减甚至失效的关键因素。建议研发团队将此研究成果应用于功率模块的寿命预测模型中，通过iSolarCloud平台监测关键电气参数的漂移...
4H-SiC功率MOSFET雪崩诱导退化建模
Modeling Avalanche Induced Degradation for 4H-SiC Power MOSFETs
Jiaxing Wei · Siyang Liu · Xiaobing Zhang · Weifeng Sun 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文提出了一种预测4H-SiC功率MOSFET在重复雪崩应力下退化的模型。通过分析JFET区域栅氧化层界面的正电荷注入现象，选取栅漏电容（Cgd）作为量化雪崩诱导退化的关键参数，建立了退化模型以评估器件的长期可靠性。
解读: SiC器件是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及高压充电桩实现高效率、高功率密度的核心。雪崩应力是功率器件在极端工况下的主要失效模式之一。该研究提出的退化模型有助于研发团队在设计阶段更精准地评估SiC MOSFET的寿命，优化驱动电路的保护策略，从而提升阳光电源产品在复杂电网环境下的...
1700V平面栅SiC MOSFET在栅极开关不稳定性下的退化依赖性分析与建模
Degradation Dependency Analysis and Modeling of 1700 V Planar-Gate SiC MOSFETs Under Gate Switching Instability
Cen Chen · Zicheng Wang · Xuerong Ye · Yifan Hu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
碳化硅（SiC）MOSFET在电力电子领域应用日益广泛，但栅极氧化层可靠性问题限制了其大规模应用。本文针对栅极开关不稳定性（GSI）导致的阈值电压漂移现象进行了深入研究，分析了其退化机理并建立了相应的预测模型，为提升高压功率器件的长期运行可靠性提供了理论支撑。
解读: 1700V SiC MOSFET是阳光电源高压组串式逆变器及PowerTitan系列液冷储能PCS的核心功率器件。随着系统电压等级向1500V及以上提升，栅极驱动的长期可靠性直接决定了产品的全生命周期性能。本文提出的GSI退化模型可指导阳光电源在驱动电路设计中优化栅极电压偏置策略，降低阈值电压漂移风...
桥臂电路中同步SiC MOSFET体二极管引起的负偏置阈值电压不稳定性
Body Diode Induced Negative-Bias Vth Instability of Synchronous SiC MOSFET in Bridge-Leg Circuit
Peixuan Wang · Yunhong Lao · Youyi Yin · Meng Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文报道了桥臂电路中同步SiC MOSFET因体二极管引起的负偏置阈值电压（Vth）不稳定性。在反向恢复阶段，体二极管注入的空穴向源极/栅极侧移动，部分空穴轰击栅氧化层，导致栅氧化层缺陷/陷阱产生，进而引起Vth漂移。
解读: 该研究直接关系到阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩中SiC功率模块的长期可靠性。随着公司产品向高功率密度、高开关频率演进，SiC器件的应用日益广泛。该文揭示的体二极管反向恢复导致的Vth漂移机制，对公司在高温、高频工况下的驱动电路设计及栅极保护策略具有重要指导意义。建...
TO-263封装SiC MOSFET的栅极氧化层与封装可靠性研究
Gate Oxide and Package Reliability of TO-263 SiC MOSFETs
Rahman Sajadi · C. N. Muhammed Ajmal · Bilal Akin · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年7月
本文对来自四家不同供应商的 TO - 263 封装碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（SiC MOSFET）进行了全面的可靠性分析，重点关注栅极氧化物和封装的退化情况。开展了一系列加速老化测试（AAT），包括正高温栅极偏置（PHTGB）、负高温栅极偏置（NHTGB）、高温反向偏置（HTRB）和直流功率循环（DCPC），以研究栅极氧化物和封装的可靠性。高温栅极偏置（HTGB）和高温反向偏置（HTRB）测试结果表明，与类似设计相比，栅极氧化物厚度即使仅减少 10 纳米，也会对栅极氧化物的可靠性产生显...
解读: 作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，阳光电源在产品设计中大量采用SiC MOSFET器件以提升系统效率和功率密度。本研究针对TO-263封装SiC MOSFET的栅氧化层和封装可靠性分析，对我司产品开发具有重要指导意义。 研究揭示的两个核心发现直接关联我司业务痛点：首先，栅氧化层厚度即使减少...
一种具有周期性接地沟槽底部屏蔽结构的新型1200 V 4H-SiC沟槽MOSFET的设计与制造
Design and Fabrication of a Novel 1200 V 4H-SiC Trench MOSFET With Periodically Grounded Trench Bottom Shielding
作者未知 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月
本文设计并通过实验验证了一种在沟槽底部具有周期性接地 p 型屏蔽区（P⁺SLD）的碳化硅（SiC）沟槽金属氧化物半导体场效应晶体管（PGP - TMOS）。沟槽两侧存在深注入 P⁺（DP）区域，且 P⁺SLD 通过与 DP 区域周期性连接实现接地。因此，PGP - TMOS 有两种不同的示意性横截面视图。P⁺SLD 和 DP 区域共同提高了栅氧化层的鲁棒性。引入了外延电流扩展层（CSL）以改善器件性能。二维数值模拟结果表明，与具有浮动 P⁺SLD 的沟槽 MOSFET（FP - TMOS）相比，...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项1200V 4H-SiC沟槽MOSFET技术具有显著的战略价值。该器件通过周期性接地的沟槽底部屏蔽结构（PGP-TMOS），成功将栅极氧化层峰值电场降低50.77%，同时保持击穿电压和导通电阻基本不变，这直接契合我们在光伏逆变器和储能变流器中对功率器件高可靠性、低损耗的...