半導体

SiC MOSFET (1200V) ：STMicro社製第3世代SiC MOSFET SCT040W120G3AG 短絡耐量評価・解析レポート

レポート概要

・パワーデバイスの短絡耐量（SCWT）は、耐久性、信頼性を表す重要な指標となります。

　歩留まり、コストの問題から、Si-IGBTに比べてSiC-MOSFETはチップサイズを小さくしたい（高Ron）が短絡耐量はRonとトレードオフの関係にあり、用途に合わせてどの様に特性担保するかは各社デバイスを使用していく上での重要なポイントとなっている。

　※SCWT：Short Circuit Withstand Time

・STマイクロエレクトロニクスのSiC MOSFETは、2017年以来電気自動車EV（テスラ）のパワートレインに使用されたSiC-MOSFET（第2世代）として知られているが、今回、同社第3世代の車載用認定トランジスタの短絡能力を評価し、他の市販のSiC MOSFETと比較する。

型番： SCT040W120G3AG　　 1200V SiC MOSFET Id=40A, Ron=40mΩ 製品リリース日：2022年11月

・STMicro社製 SiC MOSFETの短絡耐量試験測定データ

・SiCトランジスタの短絡耐量を制限する物理的メカニズムを特定するための解析評価として、破壊までの臨界温度（Tj,crit）および破壊エネルギー（Esc)の抽出。（臨界温度（ゲート酸化膜の劣化）も考慮）

・STMicroと他社の1200V SiC MOSFETの短絡耐量の比較。トランジスタの構造比較。

・電気的特性（オフリーク電流と温度依存性）を比較し、相違点および制限を特定。

・短絡保護回路の最小応答時間を推測することが可能です。

・測定された短絡ドレイン電流波形と耐久時間（tsc,f）から、SPICE電気・熱シミュレーションを使用し、

　トランジスタの内部温度を推定することが可能となります。

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