隨著電力電力電子技術(shù)逐漸向高壓大電流方向發(fā)展，傳統(tǒng)的 Si 基器件由于損耗大、開關(guān)速度慢、耐壓低等缺點(diǎn)逐漸被 SiC（碳化硅）器件所取代。其中 1200V碳化硅功率器件應(yīng)用最為廣泛，小電流器件主要應(yīng)用于車載 OBC（車載充電器）、充電樁中，大電流主要用于軌道交通、高壓輸電領(lǐng)域。因此對(duì)器件應(yīng)用提出了很高的要求。

然而半導(dǎo)體器件測(cè)試是了解其性能的基礎(chǔ)，目前在 SiC 器件測(cè)試上繼續(xù)沿用Si 基器件測(cè)試標(biāo)準(zhǔn) IEC60747-2/8，Si 基低電壓小電流下沒有涵蓋大電流大電壓下測(cè)試帶來(lái)的器件發(fā)熱、“打火”、吸片等一系列問(wèn)題。且測(cè)試方面目前都是分塊進(jìn)行測(cè)試，沒有針對(duì)晶圓到封裝的全套測(cè)試文獻(xiàn)供參考。而器件建模是依據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行的，目前建模上主要分為物理模型和行為模型兩種，物理模型基于半導(dǎo)體物理，在電學(xué)特性上大多采用分段擬合，容易造成仿真不收斂的問(wèn)題。而少數(shù)的行為模型又存在模型復(fù)現(xiàn)困難，移植性差的問(wèn)題。因此對(duì) SiC 器件從晶圓到分立器件進(jìn)行全套的測(cè)試，并依據(jù)器件測(cè)試數(shù)據(jù)建立相對(duì)應(yīng)的器件仿真模型具有十分重要的意義。本文主要研究工作如下：

(1) 分析了 1200V 20A SiC SBD（肖特基二極管）器件的基本物理結(jié)構(gòu)及相關(guān)的電學(xué)特性，對(duì) 1200V 20A SiC SBD 從晶圓到封裝的 TO 器件進(jìn)行了靜態(tài)測(cè)試，并選取 45 顆器件進(jìn)行了 3 項(xiàng)可靠性試驗(yàn)。針對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)運(yùn)用物理模型的方法建立了 1200V 20A SiC SBD 仿真模型。模型能夠精確仿真導(dǎo)通壓降隨溫度的變化關(guān)系，且模型能夠移植到 MOSFET（金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管）體二極管模中。

(2) 對(duì) 1200V 30A SiC MOSFET 器件從晶圓到封裝的分立器件進(jìn)行了靜態(tài)測(cè)試，并對(duì)失效的器件做了失效定位分析。在靜態(tài)測(cè)試基礎(chǔ)上搭建了動(dòng)態(tài)測(cè)試平臺(tái)，測(cè)試了 TO 器件的開關(guān)延遲時(shí)間及損耗，并驗(yàn)證了柵極驅(qū)動(dòng)電阻對(duì)波形開關(guān)速度的影響。采用行為模型建模方式對(duì) 1200V 30A SiC MOSFET 建模，模型擬合參數(shù)少且在變溫度輸出特性上擬合精度高。模型上考慮結(jié)電容隨反偏電壓的變化，將CGD（柵漏電容）采用非線性函數(shù)擬合。最后在仿真電路中提出一種 MOSFET 寄生電容的提取方法。方便建模數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比。