MOSFET的寿命测试和可靠性评估

MOSFET的寿命测试和可靠性评估是保证MOSFET性能稳定和长期使用的重要方法。以下是有关MOSFET寿命测试和可靠性评估的一些信息和建议：

1、MOSFET的可靠性问题主要包括阈值电压的不稳定性、短路失效、雪崩鲁棒性等。

2、阈值电压的不稳定性是MOSFET中报告最多的故障机制之一，这种现象主要是由于正/负栅极偏置和温度升高而导致界面陷阱的充电和放电。

3、MOSFET的可靠性评估可以通过加速寿命试验和失效物理建模等方法来实现。

4、加速寿命试验是一种通过施加高温、高电压或高电流等条件来模拟长期使用环境，从而评估器件性能稳定性和寿命的方法。其中高温栅极偏置测试是一种常见的加速寿命试验方法，可以观察器件在栅极上施加恒定应力电压的情况下阈值电压的变化。

5、失效物理建模是一种通过计算机辅助对器件内部结构进行分析和模拟，提前进行可靠性模拟，以达到设计要求的方法。在功率MOSFET结构建模分析中，常用ANSYS等有限元软件进行电热及结构热联合仿真。

6、除了加速寿命试验和失效物理建模，提高器件内部元胞间的工艺参数均匀性、设置低掺杂区厚度与N+区厚度相当、制作厚的台阶栅氧化物等方法也可以提高MOSFET的可靠性。

7、MOSFET短路失效是指在整流电路中，由于异常信号导致了器件异常开启，产生高于额定电流十几倍的电流和巨大的热量而发生的热失效。在实际电路中通常会出现两种类型的短路故障：负载短路故障和硬开关故障。

8、MOSFET的雪崩鲁棒性是指器件在承受过电压时不会发生失效，这种现象主要是由于寄生BJT激活这类雪崩失效机制。提高P阱底部掺杂浓度、设置低掺杂区厚度与N+区厚度相当、制作厚的台阶栅氧化物等方法可以提高器件的雪崩鲁棒性。