雪崩失效的原因雪崩能量的失效机理模式-电子发烧友网

雪崩能量的失效机理

功率MOSFET的雪崩损坏有三种模式：热损坏、寄生三极管导通损坏和VGS尖峰误触发导通损坏。

1) 热损坏

功率MOSFET在功率脉冲的作用下进入雪崩的工作状态，VDS电压增加，体到epi-结的电场也增加，当场强增加到临界值时（硅中大约为300kV/cm），产生载流子的雪崩倍增，导致电流突然急剧增加。雪崩倍增并不是一个损坏的过程，在这个过程中，由于功耗增加导致硅片的结温升高，当结温升高到硅片特性允许的临界值，失效将发生。

2) 寄生三极管导通损坏

寄生三极管的失效分为热击穿和二次击穿，如图所示。

热击穿：耗散功率转化为热，使集电结结温升高，集电结结电流进一步增大，使三极管烧毁。

二次击穿：局部大电流导致三极管烧通，使VCE击穿电压急剧降低，IC电流增大，使三极管烧毁。

图寄生三极管雪崩失效

3) VGS尖峰误触发导通损坏

功率MOSFET在雪崩过程中硅片的温度升高，VGS的阈值急剧降低，同时在雪崩过程中，VDS的电压耦合到G极，在G、S上产生的电压VGS高于的阈值，MOSFET误触发而开通，导致瞬态的大电流流过硅片局部区域，产生电流熔丝效应，从而损坏功率MOSFET，在这个过程中，通常也会叠加寄生三极管导通的损坏机理。在实际应用中，UIS雪崩较少以这种方式发生失效。

雪崩失效的原因

雪崩失效：短路造成的失效

I****AS会流经MOSFET的基极寄生电阻RB。此时，寄生双极型晶体管的基极和发射极之间会产生 电位差V****BE ，如果该电位差较大，则寄生双极晶体管可能会变为导通状态。一旦这个寄生双极晶体管导通，就会 流过大电流 ，MOSFET可能会因短路而失效。