On the Frequency Dependence of the Gate Switching Instability in Silicon Carbide MOSFETs
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Notice bibliographique
Résumé
Silicon carbide power metal-oxide semiconductor field-effect transistors (MOSFETs) are suitable for more compact and energy efficient electric power conversion, pushing forward numerous key technologies in emission-free mobility and green power generation. These applications require fast gate switching up to hundreds of kilohertz. Typically, to assure a clear turn-off state of the electron channel, a negative turn-off gate bias is used in conjunction with a positive turn-on gate bias. Recently, several reports have revealed a new and so far unknown degradation mechanism that emerges during such operation conditions in apparently all commercial silicon carbide MOSFETs. As this mechanism arises upon gate switching, the terms gate switching instability (GSI) and gate switching stress (GSS) for the mechanism and the associated stress, respectively, have been introduced.Here, we show that this degradation mechanism does not depend on the used frequency up to at least 2 MHz, but that it is actually related to the cumulative number of switching cycles. For this purpose, we performed measurements at various frequencies comprising ultra-fast in-situ measurements of the threshold voltage and pre- and post-stress characterization by impedance analysis. The results are important both for understanding the underlying physics and for developing a correct methodology for industrial device qualification.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle