Análisis comparativo del nivel de defectuosidad en los dispositivos de potencia SiC n-MOSFETs.

Abstract

Actualmente, los transistores de efecto de campo fabricados en carburo de silicio son una tecnología emergente que está ingresando al mercado de los dispositivos de potencia, debido a los grandes beneficios que presenta esta familia de semiconductores con relación al silicio. Por su amplia brecha de banda energética, presenta varias peculiaridades de defectuosidad dentro de su estructura que afectan directamente a las características eléctricas de los dispositivos. El objetivo de este artículo es determinar y comparar el grado de defectuosidad al interno de la estructura MOS de los diferentes dispositivos bajo prueba. La técnica utilizada fue la caracterización de histéresis en corriente continua que es una medida de la dinámica de conmutación de las trampas en la interfaz SiC/SiO 2. Para lograr este propósito, experimentalmente se evaluó dos familias de dispositivos SiC MOSFETs de características eléctricas diferentes. Los dispositivos evaluados pertenecen al mismo fabricante. El grado de defectuosidad o trampas estimadas mostrado por cada dispositivo marca una tendencia de acuerdo con sus características eléctricas y su respectiva familia.Currently, the field-effect transistors (MOSFETs) manufactured in silicon carbide (SiC) are an emerging technology that is entering the market for power devices, due to the enormous ben efits of this family of semiconductors regarding silicon (Si). Due to its vast energy bandgap, SiC shows several structural defects affecting the electrical characteristics of the devices directly. This article aims to determine the level of defectiveness inside the MOS structure in different devices under test. The technique used was the hysteresis characterization in continuous current, which is a measurement of the switching dynamics of traps inside the SiC/SiO2 interface. In order to achieve this purpose, two families of SiC MOSFET devices with different electrical characteristics were experimentally evaluated. The assessed devices belong to the same manufacturer. The level of defectiveness or estimated traps for each device marks a trend according to their capability of electrical characteristics and family