总电离剂量对碳化硅MOSFET电气性能的影响

《IEEE Transactions on Device and Materials Reliability》：Impact of Total Ionizing Dose on the Electrical Performance of Silicon Carbide MOSFET

本研究评估4H-SiC VDMOSFET总剂量效应下阈值电压、漏电流等参数变化，发现+10V偏压下阈值电压显著负移，高温退火恢复效果更优，TCAD模拟解析退化机制，为航天应用可靠性提升提供依据。

　　

摘要：

本研究评估了总电离剂量（TID）对4H-SiC VDMOSFET的影响，重点关注在-4V和+10V的指定栅压下，以及高达3 Mrad的辐射剂量下，阈值电压、漏电流、导通电阻和击穿电压的变化。研究结果表明，在+10V栅压下阈值电压显著降低，而击穿电压略有下降。高温退火处理显著提升了器件性能，其效果优于室温退火处理。TCAD（Transistor-Circuit-Analytical Device）仿真结果支持了实验结果，有助于更深入地理解辐射引起的器件退化机制，这对于提高SiC器件在航空航天应用中的可靠性至关重要。