[发明专利]SiC JBS器件的高温高湿反偏应力损伤表征方法

说明书

本发明公开了一种SiC JBS器件的高温高湿反偏应力损伤表征方法，包括：测量第一SiC JBS二极管的初始电学特性参数、初始噪声特性参数；对第一SiC JBS二极管在预设温度、预设湿度、预设反向偏压条件下暴露预设时间得到第二SiC JBS二极管；测量第二SiC JBS二极管的电学特性参数、噪声特性参数；得到电学特性参数漂移程度；得到噪声特性参数漂移程度。本发明可以更加敏感且全面地反映经过高温高湿反偏应力环境下应力后SiC JBS二极管的损伤程度。

技术领域

本发明属于微电子技术领域，具体涉及一种SiC JBS器件的高温高湿反偏应力损伤表征方法。

背景技术

因SiC JBS(Schottky，肖特基二极管)二极管优越的性能使得其工作环境复杂多样，不仅能应用在一般的电力电子系统中，还可应用在空间技术、核能、风能和军用武器等国家重大工程建设中，相对于Si基器件，SiC JBS二极管的工作环境更加严苛。SiC JBS二极管在应用过程中，可能会经历强热、强电、强辐射等工作环境，使电子元器件在内部某些位置发生各种化学或物理的变化及效应。这些内在的机制会对SiC JBS二极管的正常工作构成威胁，造成器件性能退化与失效，这就要求SiC JBS二极管应具备更强的可靠性，因此对其可靠性的研究具有重要的意义。

国内外对SiC JBS二极管的可靠性研究颇多，多个相关专利报道了SiC JBS二极管的可靠性问题，比如高温高湿反偏应力下的可靠性，而对SiC JBS二极管可靠性的表征研究却比较少，大部分器件可靠性采用电参数表征，在某些应用环境下，该方法不是很有效。

2018年VDE VERLAG GMBH·Berlin·Offenbach团队对1.2kv的SiC JBS二极管在高温高湿反偏应力下的可靠性进行了研究。该研究提出了一项灵活的评估H3TRB(高温高湿反偏测试台)可靠性的测试方法，测试的反向偏压设置在80％的额定阻塞电压。将多个1.2kv的SiC JBS器件放置在标准的H3TRB测试室，并在HV-H3TRB条件下暴露：85℃±2℃、85％RH±5和960V DC反向偏压。经过1000小时的压力测试，没有发现任何器件的故障或物理退化，直到2500小时的应力后才被检测到第一次故障，确认了这些器件在恶劣条件下户外工作的可靠性。

同年，Christian Zorn，Felix Hoffmann等人评估了650V的SiC JBS二极管在高温高湿反偏应力下的可靠性。该文献对多个TO247封装的650V的SiC JBS二极管进行了H3TRB测试。结果表明，4000小时的测试过程中没有一个器件发生故障，并且在中间测试时间的阻塞曲线测量期间，十六个器件中只有两个发生故障，这比目前许多硅器件的性能要好得多。

虽然国内外已有很多的JBS二极管噪声的研究案例，但是如何能够更加敏感、全面地表征SiC JBS二极管的损伤程度成为亟待解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种SiC JBS器件的高温高湿反偏应力损伤表征方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种SiC JBS器件的高温高湿反偏应力损伤表征方法，包括：

获取表面完整的第一SiC JBS二极管；

测量所述第一SiC JBS二极管的初始电学特性参数；

测量所述第一SiC JBS二极管的初始噪声特性参数；

对所述第一SiC JBS二极管在预设温度、预设湿度、预设反向偏压条件下暴露预设时间，得到第二SiC JBS二极管；

测量所述第二SiC JBS二极管的电学特性参数；

测量所述第二SiC JBS二极管的噪声特性参数；