高溫柵偏（High Temperature Gate Bias，HTGB）、高溫反偏（High Temperature Reverse Bias，HTRB）、高溫高濕反偏（High Humidity High Temperature Reverse Bias，H3TRB）等環境可靠性測試是進行功率器件壽命評估所必備的試驗。由于不同標準下的試驗條件并不相同，因而理解上述環境可靠性測試采用的加速老化物理模型是十分必要的。

溫度場、濕度場和電場是老化測試的加速因子。溫度場的作用是為了增大電子或空穴遷移率，增大碰撞電離或暴露污染離子，進而加速柵氧化層或鈍化層老化；電場的作用是為了增大電子遷移速率或積聚污染離子，進而加速柵氧化層或鈍化層老化。濕度場的作用是為了增大金屬離子電化學遷移現象的速率，加快電樹枝的形成，進而加速鈍化層老化。一般情況下是上述電場、溫度場和濕度場對功率期間進行共同作用。

本文基于JEDEC標準簡要介紹了HTGB、HTRB、H3TRB試驗所采用的加速老化模型與其適用范圍。

HTGB加速老化模型

HTGB試驗對應器件柵氧化層失效的加速老化物理模型為時間相關介質擊穿（Time-Dependent Dielectric Breakdown，TDDB），涉及到電場與溫度場共同作用。在TDDB模型中，基于F-N隧穿效應的1/E模型與基于電偶極子交互作用的E模型以其良好的物理機理及擬合結果被廣泛應用。

HTRB加速老化模型

HTRB試驗通過在高溫下對器件施加阻斷電壓進而考核器件的終端和鈍化層，同樣涉及到電場與溫度場的共同作用，其對應失效的加速老化物理模型為含電壓加速因子的擴充Eyring模型與逆冪律模型。

H3TRB加速老化模型

H3TRB考核功率半導體器件漏極在電應力以及高溫高濕條件下的可靠性，同樣涉及到溫度場、濕度場與電場的共同作用，相對應的加速老化物理模型為Peck模型與HV-H3TRB模型。

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廣東省工業和信息化廳“汽車芯片檢測公共服務平臺”

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上海市科學技術委員會“大規模集成電路分析測試平臺”

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