高溫柵偏（High Temperature Gate Bias，HTGB）、高溫反偏（High Temperature Reverse Bias，HTRB）、高溫高濕反偏（High Humidity High Temperature Reverse Bias，H3TRB）等環(huán)境可靠性測(cè)試是進(jìn)行功率器件壽命評(píng)估所需的試驗(yàn)。由于不同標(biāo)準(zhǔn)下的試驗(yàn)條件并不相同，因而理解上述環(huán)境可靠性測(cè)試采用的加速老化物理模型是十分必要的。
溫度場(chǎng)、濕度場(chǎng)和電場(chǎng)是老化測(cè)試的加速因子。溫度場(chǎng)的作用是為了增大電子或空穴遷移率，增大碰撞電離或暴露污染離子，進(jìn)而加速柵氧化層或鈍化層老化；電場(chǎng)的作用是為了增大電子遷移速率或積聚污染離子，進(jìn)而加速柵氧化層或鈍化層老化。濕度場(chǎng)的作用是為了增大金屬離子電化學(xué)遷移現(xiàn)象的速率，加快電樹(shù)枝的形成，進(jìn)而加速鈍化層老化。一般情況下是上述電場(chǎng)、溫度場(chǎng)和濕度場(chǎng)對(duì)功率期間進(jìn)行共同作用。
本文基于JEDEC標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)要介紹了HTGB、HTRB、H3TRB試驗(yàn)所采用的加速老化模型與其適用范圍。
HTGB加速老化模型HTGB試驗(yàn)對(duì)應(yīng)器件柵氧化層失效的加速老化物理模型為時(shí)間相關(guān)介質(zhì)擊穿（Time-Dependent Dielectric Breakdown，TDDB），涉及到電場(chǎng)與溫度場(chǎng)共同作用。在TDDB模型中，基于F-N隧穿效應(yīng)的1/E模型與基于電偶極子交互作用的E模型以其良好的物理機(jī)理及擬合結(jié)果被廣泛應(yīng)用。
HTRB試驗(yàn)通過(guò)在高溫下對(duì)器件施加阻斷電壓進(jìn)而考核器件的終端和鈍化層，同樣涉及到電場(chǎng)與溫度場(chǎng)的共同作用，其對(duì)應(yīng)失效的加速老化物理模型為含電壓加速因子的擴(kuò)充Eyring模型與逆冪律模型。
H3TRB考核功率半導(dǎo)體器件漏極在電應(yīng)力以及高溫高濕條件下的可靠性，同樣涉及到溫度場(chǎng)、濕度場(chǎng)與電場(chǎng)的共同作用，相對(duì)應(yīng)的加速老化物理模型為Peck模型與HV-H3TRB模型。
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