Es ist uns eine große Ehre, dass unser Kollege Ruben Schnitzler den Semikron Danfoss Young Engineer Award für das Thema „Rapid Gate Switching Instability Characterization of SiC MOSFET at Extended Lifetimes using Accelerated Switching Frequencies of 40 MHz“ erhalten hat.
Im Rahmen des KDT JU Archimedes Projektes werden am Institut für Robuste Leistungshalbleitersysteme der Universität Stuttgart hochbeschleunigte dynamische Gate-Stress-Prüfstände für die Zuverlässigkeitsbewertung von SiC-MOSFETs entwickelt, bei denen das untersuchte Phänomen die Schwellenspannung und damit den Wirkungsgrad verschlechtert.
In herkömmlichen Testsystemen kann die Charakterisierung für Anwendungen mit langer Lebensdauer von 120.000 Stunden und mehr, wie z. B. industrielle Antriebe, PV- und LLC-Anwendungen, Qualifizierungszeiten von 600 Tagen oder mehr erfordern, um bis zum Ende der Lebensdauer zu testen. Durch den Einsatz von Stressfrequenzen von bis zu 40 MHz reduziert diese Arbeit die Qualifizierungszeit für die herkömmliche dynamische Gate-Stress-Charakterisierung auf 1 Stunde und für PV-Anwendungen auf 10 Tage, ohne den zugrunde liegenden Ausfallmechanismus zu verändern.
Es wird gezeigt, dass eine einfache Extrapolation aufgrund von Sättigung, Umkehrung und Rückfang nicht ausreicht, um die Degradation bei solch hohen Lebensdauern zu charakterisieren. Diese Arbeit liefert ein besseres Verständnis für die genaue Modellierung der Degradation von SiC-MOSFETs bei langen Lebensdauern und deckt bisher unbekannte Effekte auf.
Vielen Dank an alle Projektbeteiligten, Semikron Danfoss und die Jury für diese Anerkennung!
