《半导体器件碳化硅金属氧化物半导体场效应晶

体管(SiCMOSFET)可靠性试验方法第2部分：体二极管工

作引起的双极退化的试验方法》（征求意见稿）编制说明

一、工作简况

1.1任务来源

《半导体器件碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(SiCMOSFET)可靠

性试验方法第2部分：体二极管工作引起的双极退化的试验方法》标准制定是

2024年第六批国家标准计划项目，计划项目批准文号：国标委发〔2024〕35号，

计划代号T-339，由中华人民共和国工业和信息化部提出，由全国半

导体器件标准化技术委员会（SAC/TC78）归口，主要承办单位为工业和信息化

部电子第五研究所，深圳平湖实验室、中国电子科技集团公司第五十五研究所、

山东大学等单位参与编制。项目周期：16个月。

1.2制定背景

碳化硅（SiC）被广泛用作下一代功率半导体器件的半导体材料。与硅（Si）

相比，SiC具有更高的击穿电场、更高的热导率、更低的载流子产生速率、更大

的饱和电子漂移速度和更低的本征载流子浓度等优越的物理特性。这些特性实现

了与标准Si基功率半导体器件相比具有更快的开关速度、更低的损耗、更高的阻

断电压和更高的工作温度的SiC基功率半导体器件。目前，SiC基功率半导体器件

已吸引了汽车电子领域的大量关注，并占据了大量市场。

SiC基功率半导体器件面临的可能的可靠性问题包括由于流经体二极管的电

流而导致的金属-氧化物半导体场效应晶体管的导通电压降变化、导通电阻增加

和反向漏极电压变化。发生这种情况是因为体二极管电流导致在MOSFET的漂移

区内扩展并阻碍电流在其占据的区域内流动的堆叠故障的形成。这增加了导通状

态电阻并降低了电力电子系统的工作范围。只有当有源器件体积包含基面位错

（BPD），并且存在电子-空穴对（EHP）复合，例如在SiCMOSFET的体二极管

的正向偏置期间发生的复合时，才会发生这种效应。这意味着一些器件可能会出

现参数漂移，其他器件则不会漂移。而硅基功率MOSFET由于其工艺成熟，不会

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出现类似现象，因此也没有相关标准来评估硅基功率MOSFET体二极管工作引起

的可靠性问题。因此，SiC行业一直在进行SiCMOSFET的相关可靠性测试方法

研究，评估由SiCMOSFET体二极管工作引起的可靠性问题，以确保SiC

MOSFET在技术层面和应用层面的可靠性和鲁棒性。但目前，国内仍存在SiC

MOSFET的相关可靠性测试评价方法和标准的缺乏、器件失效判据不统一等问

题，这制约了SiCMOSFET在高可靠性领域的应用推广。

因此，为评估由SiCMOSFET体二极管工作引起的可靠性问题，制定科学合

理的测试方法及设定条件并形成标准的试验方法，有利于更准确地评价器件特

性，统一行业试验方法，对支撑SiCMOSFET的研制生产，促进第三代半导体产

业的发展，保证整机系统的可靠应用具有积极的推动作用。

1.3工作过程

起草阶段：

2023.3工业和信息化部电子第五研究所牵头成立了编制组，编制组成员包

括检验试验管理人员，长期从事SiCMOSFET设计、生产、测试、可靠性研究的

技术人员和试验成员，以及具有多年国标编制经验的标准化专家。

2023.4~2024.7编制组对等同采用的IEC标准进行了调研，该标准的要求符

合国内的实际使用情况，因此可以等同采用。对等同采用的IEC标准进行了翻译、

研究、分析和比较，形成了标准草案。

2024.8~2025.2签订项目任务书，征集参编单位。

2025.3全国半导体器件标准化技术委员组织召开项目启动会，制定后续工

作计划。

2025.4~2025.6编制工作组讨论稿，所内召开讨论会，修改、完善标准内容，

形成了标准的征求意见稿，并编写编制说明。

4标准编制的主要成员单位及其所做的工作

本标准起草单位为工业和信息化部电子第五研究所、深圳平湖实验室、中国

电子科技集团公司第五十五研究所、山东大学、株洲中车时代半导体有限公司、

合肥工业大学、北京智慧能源研究院、河北博威集成电路有限公司、江苏环鑫半

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导体有限公司、清纯半导体（宁波）有限公司、电子科技大学、湖南大学、上海

航天技术基础研究所、国家市场监督管理总局认证认可技术