碳化硅器件建模与杂散参数影响机理

摘要：

为了更准确地评估碳化硅宽禁带半导体功率器件的性能和系统特性,需要搭建不同封装下器件的快速行为仿真模型,包括静态特性模型与动态响应模型.首先基于MOSFET器件EKV模型,舍去了原模型的漂移区电阻并赋予参数温度自由度后,实现一种仅需要器件数据手册的快速建模方法.对比原静态模型,改进模型收敛速度更快;器件转移特性和输出特性拟合精确度有明显提高;不同结温的静态特性可独立建模.其次,基于静态模型参数,校正了寄生电容和跨导,加入模块封装和层叠母排的杂散电感和分布电容参数,分阶段建立了开关过程中驱动回路和主回路微分方程,给出了器件杂散参数提取过程以及漏极电流、端电压的动态响应求解方法.最后搭建碳化硅功率模块双脉冲实验电路,结果显示模型可真实重现开关过程中的电压电流尖峰与振铃细节.

关键词：宽禁带半导体器件、动静态特性建模、非线性寄生电容、杂散电感、分阶段开关状态方程、电压电流尖峰与振铃

所属期刊栏目：24

分类号：TM133(电工基础理论)

资助基金：国家重点研发计划2016YFB1200602-20,2017YFB1200901

在线出版日期：2020-04-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：27-37