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電気-熱-応力連成シミュレーション技術を用いたSiC MOSFET負荷短絡破壊メカニズム解析法

電気-熱-応力連成シミュレーション技術を用いたSiC MOSFET負荷短絡破壊メカニズム解析法

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カテゴリ: 論文誌(論文単位)

グループ名: 【C】電子・情報・システム部門

発行日: 2024/03/01

タイトル(英語): Methodology of Failure Mode Analysis in Short-Circuit State of SiC MOSFETs by Electro-Thermal-Mechanical TCAD Simulations

著者名: 姚 凱倫(筑波大学大学院 数理物質科学研究群),岩室 憲幸(筑波大学大学院 数理物質科学研究群)

著者名(英語): Kailun Yao (Graduate School of Pure and Applied Sciences, University of Tsukuba), Noriyuki Iwamuro (Graduate School of Pure and Applied Sciences, University of Tsukuba)

キーワード: 層間絶縁膜,機械応力,SiC MOSFET,負荷短絡,TCADシミュレーション  dielectric failure,mechanical stress,SiC MOSFETs,short-circuit,TCAD simulation

要約(英語): The mechanical short-circuit failure mode of 1.2 kV class SiC MOSFETs was investigated by experiment and electro-thermal-mechanical technology computer-aided design (TCAD) simulation. In this work, the details of the simulation procedure are described. TCAD simulations provide a powerful means to address the mechanical failure of such devices, and indicates that high-level stress concentrates at the gate dielectric layer because of the large thermal expansion coefficient of the source metal. Further, a low mechanical stress design for short-circuit in SiC MOSFETs is proposed by using low thermal expansion metal such as copper as the source electrodes.

本誌: 電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌) Vol.144 No.3 (2024) 特集Ⅰ:スマートシステムと計測・制御技術 特集Ⅱ:シリコンならびにワイドバンドギャップパワー半導体の最新技術

本誌掲載ページ: 204-211 p

原稿種別: 論文/日本語

電子版へのリンク: https://www.jstage.jst.go.jp/article/ieejeiss/144/3/144_204/_article/-char/ja/

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