宽禁带半导体大功率电力电子器件的可靠性研究

项目名称： 宽禁带半导体大功率电力电子器件的可靠性研究

项目编号： No.61234006

项目类型： 重点项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 张波

作者单位： 电子科技大学

项目金额： 310万元

中文摘要： 本课题针对宽禁带半导体SiC/GaN大功率电力电子器件可靠性机理与技术的关键问题，进行三项理论与实验的创新研究:①提出GaN异质结电荷控制模型，揭示空间电荷与2DEG浓度的物理本质及其与能带的普适规律，为研究F离子增强型器件栅退化与失效机理提供理论基础；②提出基于界面陷阱效应的SiC DMOS器件栅介质隧穿电流模型，探索不同陷阱类型在各种应力环境下降低器件可靠性的机理；③提出SiC外延材料氯基催化生长法，减少三角形缺陷并提高表面平整度。在此指导下，进行该类器件体内电场调制GaN器件加固技术、SiC复合栅介质加固技术和SiC外延材料基面位错控制技术的研究，获得GaN器件寿命指标MTTF>1e7h、SiC栅介质击穿电荷量>70C/cm2、SiC基面位错密度<500/cm2。本课题是一项可靠性器件物理与方法的应用基础研究，对宽禁带半导体电力电子器件的发展具有重要意义。

中文关键词： 宽带隙；可靠性；电荷控制模型；隧穿电流模型；电力电子器件

英文摘要： This project is aimed at the reliability problem of high-power devices based on wide band-gap SiC/GaN semiconductor, committed to three theoretical and experimental creative research topics: 1. To propose a charge control model of GaN heterojunction devic

英文关键词： wide band-gap；reliability；charge control model；tunneling current model；power device