在高达200°C的高温下用于SiC器件的硅橡胶的空间电荷特性

《IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation》：Space Charge Characteristic of Silicone Elastomer Used in SiC Device under High Temperature up to 200°C

硅橡胶高温（25-200°C）空间电荷特性及陷阱行为研究，发现电荷积累深度/量随温度先增后减，负极电荷迁移率更高，低温时深陷阱密度占优（电子/空穴），高温浅陷阱主导，温度影响电荷生成与迁移的主导机制。

　　

摘要：

为了研究高温下硅橡胶的空间电荷特性，本文开发了一种高温PEA空间电荷特性测量系统，其温度范围为室温（25°C）至200°C。该系统通过实际温度测量和校准满足了温度控制和测量的要求。利用该系统，本文研究了在25°C至200°C范围内，不同极性直流电压下硅橡胶的空间电荷特性和短路特性。随着温度的升高，电荷积累深度先增加后减小，电荷积累量也先增加后减小。负极性电荷的迁移速率大于正极性电荷的迁移速率。通过电荷耗散特性分析了不同温度下硅橡胶的陷阱特性。在较低温度下，无论是电子陷阱还是空穴陷阱，深陷阱的密度都大于浅陷阱的密度；当温度超过某一阈值后，浅陷阱的密度则大于深陷阱的密度。温度影响电荷的产生和迁移：在低温时，电荷注入量增加并成为主导因素；随着温度的升高，电荷迁移率增加并成为主导因素，因此电荷积累量和陷阱密度都会随温度升高而先增加后减小。