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因為最近國產(chǎn)氮化硅企業(yè)也迎來了一波新的融資熱潮,,半導(dǎo)體行業(yè)大動作頻頻不斷,,那我們就來聊聊半導(dǎo)體快恢復(fù)二極管,它過熱失效是因為什么導(dǎo)致的,。
過熱失效是指快恢復(fù)二極管工作時造成的功率消耗增加,,超過了器件所允許的最高結(jié)溫 Tjm,,造成器件的熱擊穿。過熱破壞與裝置的工作溫度有關(guān),,一般采用本征溫度 Tint來預(yù)測器件在溫度上升時的破壞機制,。當(dāng)溫度升高時,載流子濃度 ni (T)等于襯底摻雜濃度 ND的溫度,。隨著溫度的升高,,載體濃度呈指數(shù)級增加。Tint與摻雜濃度有關(guān),,而普通的高壓設(shè)備 Tint要遠(yuǎn)低于低壓裝置,。因為材料、工藝等因素的影響,,器件 Tjm一般比 Tint小得多,。
因為實際器件并不在熱平衡狀態(tài)下工作,因此也需要考慮器件工作方式與溫度的關(guān)系,。例如,,在逆變器中,通過電流傳導(dǎo)所產(chǎn)生的功率消耗,,截止?fàn)顟B(tài)是由漏電電流引起的,,而在逆向恢復(fù)過程中由高反向電壓所產(chǎn)生的功耗,都會使器件的工作溫度升高,,并在溫度和電流之間引起正向反饋,,最終發(fā)生熱擊穿。因此,,熱擊穿發(fā)生的條件是,,熱產(chǎn)生的功率密度大于由器件封裝系統(tǒng)確定的耗散功率密度。為防止設(shè)備的熱失效,,一般將其工作溫度控制在 Tjm以下,。
如果器件開始局部熔化那就表明快恢復(fù)二極管發(fā)生過熱失效了。若局部溫度過高,,發(fā)生在點狀區(qū)域內(nèi),,還會引起管芯出現(xiàn)裂紋。當(dāng)快速恢復(fù)二極管工作頻率較高時,,在斷態(tài)與通態(tài)間高頻轉(zhuǎn)換將產(chǎn)生大量的功率消耗,,器件的過熱失效形態(tài)可能有所不同。但隨著溫度的升高,,最先開始喪失阻斷能力,,幾乎所有平面端子將在邊緣被擊穿。所以,,損傷點通常位于設(shè)備的邊緣,,或者至少在其邊緣上,。
上述就是關(guān)于快恢復(fù)二極管過熱失效的原理。