2025年9月24日，博世功率半導(dǎo)體技術(shù)專家周雯琪的學(xué)術(shù)論文“A Robust and Reproducible Gate Charge Measurement Approach for SiC MOSFET Characterization”榮獲 PCIM Asia 2025 “優(yōu)秀墻報(bào)獎(jiǎng)（Excellent Poster Award）”，充分展現(xiàn)了博世在碳化硅 MOSFET 領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)力。

獲獎(jiǎng)?wù)撐膬?nèi)容概要

柵極電荷是功率器件在各種應(yīng)用中的關(guān)鍵參數(shù)，可用于分析影響變換器效率的開關(guān)時(shí)間與能量損耗。特別是柵源電荷（QGS）和柵漏電荷（QGD），對硬件測試平臺及評估算法都高度敏感，文章系統(tǒng)研究了測試電路中的寄生參數(shù)以及不同評估算法對柵極電荷測量結(jié)果的影響。

傳統(tǒng)使用曲線追蹤儀進(jìn)行柵極電荷測量的方法，因測試時(shí)同時(shí)需要高電壓與大電流，只能采取高電壓或者高電流分段測試。由于受短溝道效應(yīng)（DIBL）影響，這種方式難以準(zhǔn)確反映 SiC MOSFET 的實(shí)際工作狀態(tài)，如圖1所示。本文選擇動(dòng)態(tài)測試平臺，對柵極電流進(jìn)行積分來得到柵極電荷?，F(xiàn)有的各種柵極電荷算法一般基于理想電路，在實(shí)際測試中由于寄生參數(shù)的影響，波形并非理想。 本文比較了不同的算法，提出了一種基于負(fù)載電流檢測的 QGS 判據(jù)及基于漏極電壓檢測的 QGD 判據(jù)，以提高測量結(jié)果的可重復(fù)性和和可再現(xiàn)性。

圖1

采用本文提出的測量方法，在重復(fù)性和再現(xiàn)性測試中表現(xiàn)出極佳的穩(wěn)定性，標(biāo)準(zhǔn)偏差降至 1.3%，顯著優(yōu)于傳統(tǒng)算法， 結(jié)果如表1及圖2所示。

表1

圖2

該方法已在 SiC MOSFET 柵極電荷參數(shù)的統(tǒng)計(jì)監(jiān)控和驗(yàn)證中成功應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)對 SiC MOSFET 柵極電荷的高精度、高重復(fù)性和高再現(xiàn)性測量，為現(xiàn)代功率器件特性表征中的統(tǒng)計(jì)分析與結(jié)果驗(yàn)證提供了有力支持。