Лавинный пробой в 4H-SiC диодах Шоттки: вопросы надежности

Рассмотрены вопросы, связанные с надежностью силовых 4H-SiC диодов Шоттки при кратковременных электрических перегрузках в обратном направлении (при работе диодов в импульсном лавинном режиме). В частности, обсуждается влияние неоднородности лавинного пробоя по площади диода на величину максимальной лавинной энергии (МЛЭ), которая может быть рассеяна диодом до того, как в нем произойдет вторичный тепловой пробой. Для оценки того, насколько однороден лавинный пробой, предложено сравнивать измеренную импульсную обратную вольт-амперную характеристику (ВАХ) диода с расчетной ВАХ идеального квазиодномерного диода. Проведены измерения обратных ВАХ промышленных 4H-SiC ДШ: через диоды пропускались одиночные импульсы лавинного тока длительностью ~1 μs; в процессе измерений амплитуда импульсов поднималась до величин, при которых происходил катастрофический отказ диодов. Показано, что увеличенное дифференциальное сопротивление диодов на лавинном участке ВАХ и пониженное экстраполированное напряжение пробоя (по сравнению с их расчетными значениями для идеальных диодов) предсказывают снижение величины МЛЭ. Ключевые слова: карбид кремния, диод Шоттки, лавинный пробой, надежность.