SiC MOSFET伽馬輻照效應(yīng)及靜態(tài)溫度特性研究*

唐常欽，王多為，龔 敏，馬 瑤，楊治美

(1.四川大學(xué)物理學(xué)院微電子技術(shù)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都610064；2.四川大學(xué)輻射物理及技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都610064)

1 引言

碳化硅(SiC)相比于硅(Si)具有大禁帶寬度、高擊穿電場(chǎng)、高飽和漂移速度和高熱導(dǎo)率等優(yōu)勢(shì)[1]，因而被認(rèn)為在高功率抗輻照半導(dǎo)體器件應(yīng)用方面具有極大潛力[2-3]。同時(shí)，隨著科學(xué)技術(shù)在空間和航天領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，極端惡劣的強(qiáng)輻射環(huán)境以及環(huán)境溫度使人們對(duì)電子系統(tǒng)提出了越來越高的要求?？臻g輻射環(huán)境引起的輻射效應(yīng)造成電子設(shè)備性能退化[4-5]，而環(huán)境溫度同樣會(huì)影響電子設(shè)備系統(tǒng)的工作狀態(tài)[6-7]。

自SiC功率MOSFET出現(xiàn)以來，其輻照總劑量效應(yīng)引起了大量的研究關(guān)注。據(jù)報(bào)道，MOSFET性能易受γ輻照影響，經(jīng)輻照后MOS器件的閾值電壓發(fā)生漂移和泄露電流增大，閾值電壓漂移量和泄漏電流增量均與輻照劑量正相關(guān)，閾值電壓漂移量還受輻照過程中的柵極電壓設(shè)置的影響，在輻照過程中對(duì)器件設(shè)置正向柵壓將引起更嚴(yán)重的閾值電壓漂移[8]。輻照劑量率同樣會(huì)影響器件閾值電壓、泄漏電流和器件擊穿電壓的退化程度[9]。高溫?zé)嵫趸に囍苽銼iO2介質(zhì)的方式將在SiC/SiO2界面處產(chǎn)生碳團(tuán)簇，這是導(dǎo)致溝道遷移率降低的根本原因[10]。同時(shí)，在SiC MOS器件的柵氧化層中也會(huì)存在大量C元素，使得SiC/SiO2系統(tǒng)相較于Si/SiO2在氧化層SiO2中存在更多的空位型缺陷[11]。這些缺陷會(huì)將輻照產(chǎn)生的空穴束縛在氧化層中，使柵極氧化層正電荷增加而導(dǎo)致閾值電壓負(fù)向漂移[12]。柵氧化層的輻照損傷是SiC MOSFET性能退化的主要原因，HU D Q等[13]關(guān)于Co-60 γ輻射源對(duì)SiC MOSFET的閾值電壓影響的研究發(fā)現(xiàn)，柵氧化層電荷是導(dǎo)致閾值電壓負(fù)向漂移的主要因素，界面態(tài)對(duì)閾值電壓的變化幾乎沒有影響。

由于溫度對(duì)半導(dǎo)體材料物理性質(zhì)影響十分明顯，SiC功率器件的工作狀態(tài)對(duì)環(huán)境溫度十分敏感。研究表明SiC MOSFET的閾值電壓隨溫度升高而變小的主要原因是MOS結(jié)構(gòu)中SiO2/SiC界面處存在的高濃度界面陷阱所致[14]。同時(shí)其靜態(tài)特性具有明顯的溫度依賴性，閾值電壓具有負(fù)溫度系數(shù)，跨導(dǎo)具有正溫度系數(shù)，而導(dǎo)通電阻對(duì)溫度的依賴關(guān)系還受柵極電壓的影響[15]。

在實(shí)際空間應(yīng)用中，極端環(huán)境溫度很可能會(huì)導(dǎo)致電子系統(tǒng)性能退化。隨著天問一號(hào)等深空探測(cè)任務(wù)的推進(jìn)，電子元器件將面臨更為嚴(yán)峻的極端環(huán)境。火星極端低溫為-123℃，月球極端低溫為-180℃。電子元器件將面臨著極低溫和強(qiáng)輻照等多物理場(chǎng)耦合效應(yīng)，深空探測(cè)環(huán)境已超過宇航元器件的工作極限。而業(yè)內(nèi)目前缺乏商業(yè)SiC功率MOSFET經(jīng)γ輻照后的極端溫度特性研究。因此，為了將SiC功率MOSFET應(yīng)用到航空航天等極端環(huán)境中，有必要明確輻照及環(huán)境溫度對(duì)其靜態(tài)工作特性及電學(xué)參數(shù)的影響。為此，本文基于SiC功率MOSFET器件，就不同總劑量的γ射線輻照后從50 K（-223℃）到400 K（127℃）溫度范圍內(nèi)的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，主要探討了γ輻照總劑量效應(yīng)以及環(huán)境溫度對(duì)SiC功率MOSFET器件靜態(tài)電學(xué)參數(shù)的影響，為地面模擬此類SiC功率MOSFET在空間環(huán)境中的工作情況提供參考。

2 實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)樣品為國產(chǎn)商用N溝道SiC功率MOSFET器件WM1A080120K（1200 V，35.5 A），室溫下閾值電壓在2~4 V之間，一般為2.3 V，封裝形式為TO-247-3。輻照實(shí)驗(yàn)中每個(gè)劑量各選取同一批次的2顆樣品進(jìn)行輻照，輻照源為四川省農(nóng)科院Co-60 γ輻射源，劑量率為104.2 rad/s。在靜態(tài)電學(xué)特性及溫度特性測(cè)試方面，采用Agilent B1500半導(dǎo)體分析儀、高低溫探針臺(tái)、Cryocon 22C溫控儀、液氦壓縮機(jī)以及T-Station85渦輪分子泵搭建測(cè)試系統(tǒng)。首先，在室溫下對(duì)所有樣品進(jìn)行輻照前的輸出特性和轉(zhuǎn)移特性測(cè)試，然后對(duì)樣品進(jìn)行γ輻照，輻照劑量分別為200 krad、1000 krad和3000 krad。在輻照過程中，襯底與源極短接并且所有樣品電極浮空。輻照實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，樣品立即存放在液氮中，并在輻照實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的72 h內(nèi)以相同測(cè)試內(nèi)容對(duì)被輻照樣品進(jìn)行室溫電學(xué)特性測(cè)試。測(cè)試完畢后將所有輻照樣品在室溫環(huán)境下存放100天，存放期間不對(duì)器件進(jìn)行其他處理。室溫存放結(jié)束后對(duì)所有樣品進(jìn)行靜態(tài)電學(xué)特性測(cè)試以觀察器件的室溫退火情況，并對(duì)各器件在50~400 K溫度范圍內(nèi)進(jìn)行電學(xué)特性測(cè)試，測(cè)試溫度間隔為50 K，共計(jì)測(cè)試8個(gè)溫度節(jié)點(diǎn)，并基于測(cè)試數(shù)據(jù)提取并分析了SiC功率MOSFET器件漏極飽和電流IDsat、閾值電壓Vth和跨導(dǎo)gm。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 室溫靜態(tài)特性

器件在輻照前后以及室溫退火后在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)下的轉(zhuǎn)移特性曲線如圖1所示，在測(cè)試過程中漏極電壓VDS固定為0.1 V，柵極電壓VGS從-1 V掃描到5 V。取漏極電流為1 mA時(shí)的柵壓為Vth，通過轉(zhuǎn)移特性曲線提取器件在不同輻照總劑量下的Vth。分析發(fā)現(xiàn)隨著輻照劑量的增加，Vth從未輻照時(shí)的2.31 V分別降至了1.24 V、0.73 V與0.24 V，同時(shí)，為了分析在輻照和退火過程中的閾值電壓漂移機(jī)制，采用中帶電壓法[13]對(duì)SiC MOSFET的氧化物陷阱電荷進(jìn)行提取，得到各輻照劑量下及室溫退火后的柵氧化層陷阱電荷面密度增量ΔNot，如表1所示。

圖1 SiC MOSFET經(jīng)γ輻照及室溫退火后的轉(zhuǎn)移特性

表1 SiC MOSFET在γ輻照前后及室溫退火后的電學(xué)參數(shù)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明輻照后Vth均負(fù)向漂移，漂移量分別為1.07 V、1.58 V以及2.07 V。而在對(duì)Si功率MOS器件γ輻照效應(yīng)的報(bào)道中[11]，2款Si MOSFET在經(jīng)過劑量約700 Gy（等于70 krad）的γ輻照后閾值電壓從2.50 V降至0.20 V和0.05 V，漂移量則達(dá)到了2.30 V和2.45 V，該值比本文中最高輻照劑量下的SiC MOSFET的閾值電壓漂移量還大。這表明就γ輻照而言，SiC MOSEFT的閾值電壓相較于Si功率MOS器件應(yīng)具有更高的輻照穩(wěn)定性。但是由于輻照劑量率有一定差異，因此需要進(jìn)一步控制劑量率進(jìn)行對(duì)比研究。而器件在室溫下存放100天后，所有輻照劑量下的閾值電壓均有所恢復(fù)。在考慮工藝制造和輻照均會(huì)產(chǎn)生氧化層陷阱電荷與界面態(tài)陷阱電荷的情況下，N溝道MOSFET閾值電壓Vth數(shù)學(xué)模型為[16]

其中Not是氧化層陷阱電荷面密度，Nit是界面陷阱電荷面密度，COX是單位面積柵氧化層電容，εs是SiC的介電常數(shù)，NA是P型基區(qū)的有效摻雜濃度，φFp是P型襯底的費(fèi)米勢(shì)，φMS是金屬半導(dǎo)體功函數(shù)差，k是玻爾茲曼常數(shù)，T是絕對(duì)溫度，ni是SiC本征載流子濃度。

Vth的負(fù)向漂移主要是由于γ輻照在柵氧化層中誘導(dǎo)產(chǎn)生大量電子-空穴對(duì)所引起的。由于電子在氧化層中的遷移率高于空穴，因此電子能夠在較短時(shí)間內(nèi)離開柵氧化層，而空穴在氧化層中的移動(dòng)速度相對(duì)較慢，甚至?xí)粬叛趸瘜又械谋菊魅毕莘@[12,17]，最終導(dǎo)致了柵氧化層陷阱電荷面密度Not增加，使得Vth降低。閾值電壓的改變將嚴(yán)重影響MOS管的工作狀態(tài)，因此，在SiC MOS器件的制造過程中需要嚴(yán)格把控工藝條件以降低柵氧化層缺陷濃度。而經(jīng)過室溫放置后，輻照后器件的閾值電壓均有所恢復(fù)，這主要是由于部分被柵氧化層俘獲的空穴在室溫下被退火掉，從而降低了氧化層陷阱電荷量，使MOSFET器件的閾值電壓回升。對(duì)被輻照器件進(jìn)行高溫退火與外加電場(chǎng)退火處理可以降低柵氧化層陷阱電荷量[13]，如果對(duì)該器件進(jìn)行類似的退火處理，有望使其閾值電壓繼續(xù)回升，電學(xué)性能得到優(yōu)化。

樣品在輻照前后及室溫退火后的輸出特性如圖2所示，圖中數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的測(cè)試柵極偏壓VGS為1 V，取VDS為3 V時(shí)的電流以獲取飽和電流IDsat。SiC MOSFET的輸出特性經(jīng)輻照后上升，且上升程度隨輻照劑量增加而增大。漏極飽和電流數(shù)學(xué)模型如下。

圖2 器件在輻照前后及室溫退火后的輸出特性

飽和區(qū)電流：

亞閾值區(qū)電流：

其中VFb是平帶電壓，CD是溝道下單位面積耗盡層電容。

根據(jù)式(3)(4)并結(jié)合上述所獲取的Vth可知，此時(shí)未輻照器件與經(jīng)200 krad輻照后的器件均工作在亞閾值區(qū)，而較大2個(gè)劑量輻照后器件則工作在飽和區(qū)，飽和漏極電流IDsat分別為2.76×10-6A、1.25×10-3A、8.14×10-3A以及3.00×10-2A。由于閾值電壓的負(fù)向漂移，導(dǎo)致器件的SiC/SiO2界面處的P型基區(qū)更易形成反向?qū)?，使器件在較低的VGS下便可以處于開啟狀態(tài)。業(yè)界有過相關(guān)γ輻照會(huì)在SiC/SiO2產(chǎn)生界面態(tài)，從而增強(qiáng)對(duì)載流子的散射，導(dǎo)致溝道電子有效遷移率降低的相關(guān)報(bào)道[13]。載流子遷移率的降低將會(huì)導(dǎo)致漏極電流的下降，但是Vth漂移對(duì)輸出特性的影響占據(jù)了主導(dǎo)地位，這也是輸出特性曲線隨著輻照總劑量的增加而上升的根本原因。輻照樣品的輸出特性經(jīng)室溫放置后出現(xiàn)部分回落，這是由于室溫退火效應(yīng)使SiC MOSFET閾值電壓回升所致。

跨導(dǎo)gm可由輸出特性的線性區(qū)漏極電流擬合取得，為保證溝道導(dǎo)通，根據(jù)MOSFET在VGS=3.5 V時(shí)的輸出特性的線性區(qū)提取跨導(dǎo)，結(jié)果如表1中所示，經(jīng)γ輻照后，樣品跨導(dǎo)增大，且變化趨勢(shì)與輻照劑量正相關(guān)。跨導(dǎo)計(jì)算式為：

跨導(dǎo)隨輻照劑量的增加而增大，雖然輻照引入界面態(tài)將增加對(duì)溝道電子的散射，使溝道電子有效遷移率μn降低，但是輻照導(dǎo)致的閾值電壓的降低，將使式(2)中過驅(qū)動(dòng)電壓項(xiàng)(VGS-Vth)增加，跨導(dǎo)降低表示γ導(dǎo)致的輻照閾值電壓漂移對(duì)跨導(dǎo)的影響占主導(dǎo)地位。

綜上，通過SiC MOSFET的γ輻照及室溫存放后的靜態(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出γ輻照對(duì)于此SiC MOSFET器件電學(xué)參數(shù)的巨大負(fù)面影響，已導(dǎo)致電學(xué)性能出現(xiàn)明顯退化。由于電離輻射效應(yīng)，γ輻照通過在柵氧化層造成凈的正電荷增大使得閾值電壓Vth降低，這也是引發(fā)這些電學(xué)特性退化的主要原因。閾值電壓的降低使器件的靜態(tài)功耗增加，甚至當(dāng)器件在某個(gè)大小的柵極電壓信號(hào)下本應(yīng)表現(xiàn)為關(guān)態(tài)時(shí)，在輻照后即可開啟，從而發(fā)生相關(guān)的邏輯錯(cuò)誤、漏電增加甚至導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)故障。大幅的閾值電壓漂移表明γ輻照將嚴(yán)重影響該SiC MOSFET器件的工作能力，并且隨著輻照劑量的增加，柵氧化層正電荷以及界面態(tài)將不斷增加，從而使SiCMOSFET器件性能不斷退化。可見SiC MOSFET在抗γ輻照方面，最為關(guān)鍵的因素是柵氧化層質(zhì)量，氮?dú)猸h(huán)境下的高溫?zé)嵬嘶鹂梢允筍iC/SiO2氧化層中的空位型缺陷明顯減少[11]；其次是SiC/SiO2界面質(zhì)量，界面態(tài)缺陷將嚴(yán)重影響溝道載流子遷移率[10]，因此在器件設(shè)計(jì)和制造過程中，需要重點(diǎn)考慮柵氧化層及SiC/SiO2界面的缺陷控制。而經(jīng)室溫存放后表現(xiàn)出的電學(xué)參數(shù)回復(fù)說明輻照后器件產(chǎn)生了室溫退火過程，退火效應(yīng)使器件性能部分回升，表明在優(yōu)化被輻照器件的電學(xué)性能方面，退火處理是值得探索的方向。

3.2 靜態(tài)溫度特性

在測(cè)試溫度范圍為50~400 K的8個(gè)溫度節(jié)點(diǎn)上，分別對(duì)輻照前后器件進(jìn)行了輸出特性與轉(zhuǎn)移特性的相關(guān)測(cè)試，測(cè)試的結(jié)果與MOSFET的溫度特性規(guī)律均是吻合的，即隨著溫度的升高其輸出特性呈現(xiàn)出上升的趨勢(shì)。由于曲線數(shù)量較多以及漏極電流隨溫度變化幅度大，為了更加清晰地識(shí)別與有效地分析，選取輻照劑量3000 krad下樣品VGS為1 V時(shí)的半對(duì)數(shù)輸出特性進(jìn)行展示，如圖3所示。

圖3 器件經(jīng)3000 krad的γ輻照后不同溫度下的輸出特性

SiC MOSFET器件在不同測(cè)試溫度節(jié)點(diǎn)下的漏極飽和電流IDsat如圖4所示，隨著溫度的增加，漏極飽和電流隨之增加，3000 krad樣品漏極飽和電流從50 K的3.29×10-3A增至400 K時(shí)的4.20×10-2A。這是由于溫度上升會(huì)使式(1)中P型襯底的費(fèi)米勢(shì)φFp降低，從而使MOSFET閾值電壓Vth降低，輸出特性上升。SiC MOSFET在其他輻照劑量下的飽和漏極電流隨溫度呈現(xiàn)相同的變化趨勢(shì)。

圖4 器件經(jīng)不同劑量的γ輻照后在不同溫度下的漏極飽和電流

根據(jù)轉(zhuǎn)移特性曲線提取出Vth與溫度的關(guān)系如圖5所示。Vth隨溫度的演變關(guān)系是符合相關(guān)物理規(guī)律的，由于溫度上升導(dǎo)致SiC本征激發(fā)的增強(qiáng)將使式(2)中的本征載流子濃度指數(shù)增加，從而使P型襯底的費(fèi)米勢(shì)φFp降低，進(jìn)而導(dǎo)致Vth亦隨溫度降低，輻照后的器件亦滿足此變化規(guī)律。這里值得注意的是，若結(jié)合圖3中選取的1 V的VGS，可以發(fā)現(xiàn)器件在部分低溫區(qū)域工作在亞閾值區(qū)，而隨溫度升高則普遍工作在飽和區(qū)，這說明對(duì)于部分VGS信號(hào)，在較低溫度依舊可以獲得關(guān)斷特性。未輻照器件在該溫度范圍內(nèi)Vth演變范圍是2.99~2.04 V，說明了若器件在該范圍內(nèi)工作，關(guān)斷邏輯電壓的上限與開啟邏輯電壓的下限應(yīng)至少具有0.95 V的間隔，這一間隔在輻照后的器件中變化不大，分別為0.94 V、1.04 V與0.98 V，因此輻照主要引起的是Vth的平行漂移。這是因?yàn)椋?jīng)γ輻照而增加的柵氧化層凈正電荷是導(dǎo)致SiC MOSFET閾值電壓偏移的主導(dǎo)因素，而對(duì)于閾值電壓的溫度漂移，主要是由于環(huán)境溫度的變化將使襯底的費(fèi)米勢(shì)φFp以及界面電荷濃度改變，而不影響柵氧化層陷阱電荷量，所以閾值電壓的溫度系數(shù)與輻照幾乎不相關(guān)，這也可以從式(1)看出。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到，該樣品閾值電壓隨溫度變化而漂移的平均速率均約為-2.71 mV/K，該值低于其他文獻(xiàn)中報(bào)道的SiC功率MOSFET[16]及Si功率MOSFET[18]。這表明，本文所研究的SiC MOSFET的閾值電壓具有較好的溫度穩(wěn)定性。另外，200 krad γ輻照所引起的Vth漂移量遠(yuǎn)大于高劑量與其的差值，這可以反映的是γ輻照對(duì)于Vth的影響雖然呈現(xiàn)增大趨勢(shì)，但并非具有線性性，低劑量的破壞作用非常明顯。業(yè)界有相關(guān)研究表明，界面陷阱電荷隨著升溫而降低，使庫倫散射減弱，溝道電子有效遷移率增大[19]。由式(3)(4)知，飽和電流由溝道電子有效遷移率和閾值電流共同決定，閾值電壓的降低和溝道電子有效遷移率增加的協(xié)同作用使漏極飽和電流增大。樣品輻照前及室溫退火后在不同溫度下的跨導(dǎo)如圖6所示，在低溫下，跨導(dǎo)比室溫時(shí)低，這是因?yàn)榈蜏叵聹系离娮舆w移率降低以及閾值電壓的升高。由式(6)可知，遷移率升高和閾值電壓的降低均會(huì)使MOSFET的跨導(dǎo)增加。

圖5 SiC MOSFET器件在各溫度下的閾值電壓

圖6 SiC MOSFET器件在各溫度下的跨導(dǎo)gm

綜上，實(shí)驗(yàn)中最低劑量200 krad的γ輻照即會(huì)引起Vth較大的漂移和載流子遷移率的變化，閾值電壓漂移46.8%，并且SiC MOSFET的電學(xué)參數(shù)漂移量隨著輻照劑量的增加而增大。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該器件Vth具有較好的溫度穩(wěn)定性且γ輻照并未顯著改變其隨溫度的變化規(guī)律，閾值電壓和溝道電子有效遷移率均對(duì)gm的溫度特性構(gòu)成了影響，這些研究結(jié)果充分說明了SiC MOSFET器件具有較差的抗γ輻照能力，其中Vth的漂移是失效的主要原因。當(dāng)其應(yīng)用在富γ輻射環(huán)境中的時(shí)候，Vth可發(fā)生較大的漂移從而使其工作性能受到影響，甚至導(dǎo)致器件電學(xué)特性出錯(cuò)。Vth的溫度漂移特性對(duì)于γ輻照并不敏感，因此當(dāng)器件截止時(shí)對(duì)應(yīng)的VGS信號(hào)范圍上限較低、而開啟時(shí)對(duì)應(yīng)的VGS信號(hào)范圍的下限較高時(shí)，可以在低溫下防止其出現(xiàn)邏輯相關(guān)錯(cuò)誤。但這并無法解決其作為電流源使用時(shí)，由于gm的明顯變化使得電流出現(xiàn)大幅上升，這亦是導(dǎo)致一些錯(cuò)誤與故障的可能原因。雖然SiC基于寬禁帶寬度而具有較好的電離輻射損傷抗性，但對(duì)于MOS器件而言，柵氧化層損傷和SiC/SiO2界面損傷均會(huì)嚴(yán)重影響器件性能，因此該類器件需要針對(duì)柵氧化層和SiC/SiO2界面進(jìn)行抗輻照加固及輻照后性能的優(yōu)化處理，才能正常應(yīng)用在富γ輻射及高低溫環(huán)境中。

4 結(jié)論

本文研究了一款國產(chǎn)商用1200 V SiC功率MOSFET的γ輻照總劑量效應(yīng)、輻照后室溫退火效應(yīng)以及高低溫下的靜態(tài)工作特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，器件性能及電學(xué)參數(shù)經(jīng)輻照后發(fā)生明顯退化，其中閾值電壓的降低主要與輻照引入的柵氧化層陷阱電荷有關(guān)，同時(shí)輻照產(chǎn)生的界面態(tài)電荷將增強(qiáng)對(duì)溝道電子的庫倫散射，導(dǎo)致溝道電子有效遷移率降低。對(duì)應(yīng)輸出特性的上升表明輻照導(dǎo)致的閾值電壓漂移在輸出特性的輻照效應(yīng)中占主要影響。樣品經(jīng)室溫存放100天后，由于部分柵氧化層中被俘獲的空穴被退火掉，使器件電學(xué)參數(shù)有所恢復(fù)。變溫實(shí)驗(yàn)表明，輻照前樣品的閾值電壓隨著溫度的增加呈線性下降趨勢(shì)，約-2.71 mV/K的漂移速率說明其閾值電壓具有較好的溫度穩(wěn)定性。而經(jīng)γ輻照后，雖然閾值電壓整體降低，但隨溫度的變化率不變，表明該SiC MOSFET閾值電壓的溫度特性不受γ輻照影響。但器件性能易受輻照影響的情況仍然存在，隨γ輻照總劑量增加和環(huán)境溫度變化導(dǎo)致的閾值電壓漂移甚至?xí)筍iC功率MOSFET器件的靜態(tài)工作狀態(tài)發(fā)生變化。在將SiC MOSFET應(yīng)用到空間環(huán)境時(shí)，需要重點(diǎn)關(guān)注其輻照效應(yīng)及溫度特性，柵氧化層缺陷和SiC/SiO2界面態(tài)缺陷是輻照及溫度影響器件性能的兩個(gè)關(guān)鍵因素，在器件制造過程中需嚴(yán)格把控工藝條件以降低這兩類缺陷，從而提高器件電學(xué)性能的抗輻照能力及溫度穩(wěn)定性。另外，無論是在器件制造還是輻照后處理中，退火都是一種優(yōu)化MOS器件物理結(jié)構(gòu)和電學(xué)性能的有效方式。因此接下來有必要開展該類SiC MOSFET器件輻照后的退火研究并探索有效的退火方案。