[发明专利]一种SiC MOSFET器件总剂量效应试验方法

说明书

本发明涉及一种SiC MOSFET器件总剂量效应试验方法，主要应用于SiC MOSFET总剂量效应试验。本发明可以解决SiC MOSFET的总剂量试验问题，实现了对SiC MOSFET复杂总剂量效应的验证，在试验过程中，对总剂量辐射诱生缺陷引起的阈值电压漂移和SiC MOSFET界面附近固有的近界面陷阱电荷引起的阈值电压漂移分别测量，对测试结果进行综合分析计算，可以给出SiC MOSFET器件抗总剂量效应能力，给用户进行应用抗辐射加固设计和生产厂家进行器件加固起到一定的指导作用。

技术领域

本发明涉及一种SiC MOSFET器件总剂量效应试验的方法，属于空间用元器件抗辐射技术领域。

背景技术

航天器运行在空间辐射环境，会受到空间辐射的影响，需要考虑空间总剂量辐照效应，航天器内的元器件需要进行总剂量效应评估。

第三代半导体SiC MOSFET和Si MOSFET有相似之处，都有SiO₂栅氧化层，两者存在类似的因辐射在氧化层产生陷阱电荷而引起的总剂量辐射效应，又有不同之处，不同于SiMOSFET是由Si氧化形成SiO₂栅氧化层，SiC MOSFET是由SiC氧化形成SiO₂栅氧化层，在这个过程中释放 C或者CO，形成的SiO₂/SiC界面结构和特性和SiO₂/Si的存在很大不同，导致其辐射效应不同，包括辐射条件下，器件失效机理不同，因此，现有的基于Si MOSFET辐射效应机理建立的辐射试验方法不完全适用，需要针对SiC MOSFET辐射效应机理，建立辐射效应试验方法，来实现SiC MOSFET抗辐射能力评估。我们提出的一种SiC MOSFET器件抗总剂量辐射能力试验方法，可以解决这一问题。

发明内容

本发明的目的在于实现对SiC MOSFET器件抗总剂量辐射能力试验，可以对SiCMOSFET器件进行辐照前退火处理、辐照试验、辐照后退火处理；分析处理辐照前退火处理前、后，辐照后，及辐照后退火处理后的器件测试数据，可以给出SiC MOSFET抗辐射能力数据。

本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：一种SiC MOSFET器件总剂量效应试验方法，包括如下步骤：

(1)对某一批次产品中的一组电参数测试合格的被试SiC MOSFET 器件进行辐照前退火处理试验，包括1次高温正偏处理试验，1次高温负偏处理试验，获得器件在高温偏置前后的阈值电压值，进而确定该批次产品辐照后阈值电压漂移判据；

(2)从同批次产品中获取新的一组电参数测试合格的被试SiC MOSFET器件，对其进行辐照试验，累积总剂量达到指标值，获得辐照后器件阈值电压值作为测试数据，判断该测试数据是否满足所述的辐照后阈值电压合格判据，若满足，转步骤(3)；否则，继续对步骤(2)试验后的被试SiC MOSFET器件进行辐照后室温退火处理试验，获得辐照后器件阈值电压值作为测试数据，判断该测试数据是否满足所述的辐照后阈值电压合格判据，若满足，转步骤(3)；若不满足，则，当前批次产品未通过总剂量效应试验；

(3)对步骤(2)中被试SiC MOSFET器件进行高温退火处理试验，获得器件阈值电压值，判断该器件阈值电压值是否满足上述辐照后阈值电压合格判据，若满足，则该批次产品通过总剂量效应试验，否则，不通过。

优选的，二次温度处理试验具体实现方式如下：

对步骤(1)中的该组被试SiC MOSFET器件先进行1次高温正偏处理试验，温度T取值范围，100℃＜T＜200℃，并对被试SiC MOSFET器件施加被试SiC MOSFET器件的型号规格对应的最大正栅源电压，保温 24-168h，降温到室温后进行电参数测试，得到高温正栅偏置后的阈值电压值Vth_{高温正栅偏置}；