隨著電力電力電子技術(shù)逐漸向高壓大電流方向發(fā)展，傳統(tǒng)的 Si 基器件由于損耗大、開關(guān)速度慢、耐壓低等缺點逐漸被 SiC（碳化硅）器件所取代。其中 1200V碳化硅功率器件應(yīng)用最為廣泛，小電流器件主要應(yīng)用于車載 OBC（車載充電器）、充電樁中，大電流主要用于軌道交通、高壓輸電領(lǐng)域。因此對器件應(yīng)用提出了很高的要求。

然而半導(dǎo)體器件測試是了解其性能的基礎(chǔ)，目前在 SiC 器件測試上繼續(xù)沿用Si 基器件測試標(biāo)準(zhǔn) IEC60747-2/8，Si 基低電壓小電流下沒有涵蓋大電流大電壓下測試帶來的器件發(fā)熱、“打火”、吸片等一系列問題。且測試方面目前都是分塊進(jìn)行測試，沒有針對晶圓到封裝的全套測試文獻(xiàn)供參考。而器件建模是依據(jù)測試數(shù)據(jù)進(jìn)行的，目前建模上主要分為物理模型和行為模型兩種，物理模型基于半導(dǎo)體物理，在電學(xué)特性上大多采用分段擬合，容易造成仿真不收斂的問題。而少數(shù)的行為模型又存在模型復(fù)現(xiàn)困難，移植性差的問題。因此對 SiC 器件從晶圓到分立器件進(jìn)行全套的測試，并依據(jù)器件測試數(shù)據(jù)建立相對應(yīng)的器件仿真模型具有十分重要的意義。本文主要研究工作如下：

(1) 分析了 1200V 20A SiC SBD（肖特基二極管）器件的基本物理結(jié)構(gòu)及相關(guān)的電學(xué)特性，對 1200V 20A SiC SBD 從晶圓到封裝的 TO 器件進(jìn)行了靜態(tài)測試，并選取 45 顆器件進(jìn)行了 3 項可靠性試驗。針對測試數(shù)據(jù)運用物理模型的方法建立了 1200V 20A SiC SBD 仿真模型。模型能夠精確仿真導(dǎo)通壓降隨溫度的變化關(guān)系，且模型能夠移植到 MOSFET（金屬-氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管）體二極管模中。

(2) 對 1200V 30A SiC MOSFET 器件從晶圓到封裝的分立器件進(jìn)行了靜態(tài)測試，并對失效的器件做了失效定位分析。在靜態(tài)測試基礎(chǔ)上搭建了動態(tài)測試平臺，測試了 TO 器件的開關(guān)延遲時間及損耗，并驗證了柵極驅(qū)動電阻對波形開關(guān)速度的影響。采用行為模型建模方式對 1200V 30A SiC MOSFET 建模，模型擬合參數(shù)少且在變溫度輸出特性上擬合精度高。模型上考慮結(jié)電容隨反偏電壓的變化，將CGD（柵漏電容）采用非線性函數(shù)擬合。最后在仿真電路中提出一種 MOSFET 寄生電容的提取方法。方便建模數(shù)據(jù)與實測數(shù)據(jù)的對比。