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Showing 1 to 3 of 3 (0.036 seconds)Spelling suggestions: "subject:"siliziumcarbid (SiC)"" "subject:"siliciumcarbid (SiC)""
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Untersuchungen zur Zuverlässigkeit von Dielektrika in LeistungsbauelementenBeier-Möbius, Menia 21 September 2021 (has links)
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Aufbau und der Durchführung eines Teststand für Gateoxidstresstests mit einer gestuften Anhebung
der Spannung und einer anschließenden Datenauswertung, um den Anwendern eine Möglichkeit zur Ermittlung der extrinsischen und intrinsischen Fehler von Bauelementen zu ermöglichen. Hierbei wurden Unterschiede zwischen den verschiedenen Herstellern von Si-IGBTs und SiC-MOSFETs gefunden und auch zwischen verschiedenen Bauelementtypen des gleichen Herstellers von SiC-MOSFETs. Zusätzlich dazu wurden die geltenden Empfehlungen für Heißsperrdauertests und Sperrtests unter feuchter Wärme auf die Nutzbarkeit für Anwender untersucht. Hierbei zeigt sich, dass in Hinblick auf die höhere Betriebstemperatur der Bauelemente die geltenden Empfehlungen für Heißsperrdauertests überarbeitet werden sollte. Für die anwendungsnahe Durchführung eines Sperrtests unter feuchter Wärme sollten ebenfalls die geltenden Empfehlungen überarbeitet werden, da für Bauelemente mit
größeren Sperrspannungen als 100 V, die Sperrspannung in der Anwendung über 80 V liegt.:Inhaltsverzeichnis
Abkürzungsverzeichnis
Formelverzeichnis
Vorwort
1 Einleitung
2 Dielektrika in Leistungsbauelementen
2.1 Anwendungen und Anforderungen an Dielektrika in Leistungshalbleitern
2.1.1 Passivierung
2.1.2 Gateoxid
2.2 Alterungsmechanismen von Dielektrika
2.2.1 Ladungen, Haftstellen bzw. Fehler im Oxid
2.2.2 Das E-Modell
2.2.3 Das 1/E-Modell
2.2.4 Zusammenspiel der beiden Mechanismen
2.2.5 Elektrochemische Migration
2.3 Grenzfläche von Dielektrika und Halbleiter
2.4 Beschleunigungsmodelle
2.4.1 Das Arrhenius-Modell
2.4.2 Das Exponential-Modell
2.4.3 Das Inverse Potenz Gesetz - IPL (Inverse Power Law)
2.4.4 Das Verallgemeinerte Eyring-Modell
2.4.5 Berechnung der Lebensdauer bei gestuften Beschleunigungstests am Beispiel eines gestuften Gatestresstests mit Anwendung des verallgemeinerten Eyring-Modells
3 Experimenteller Aufbau
3.1 HTRB - High Temperature Reverse Bias Test
3.2 H3TRB - High Humidity High Temperature Reverse Bias Test
3.2.1 Testaufbau des H3TRB
3.2.2 Teststrategie des H3TRB
3.3 HTGS -Hochtemperatur Gatestresstest
3.3.1 Testaufbau des HTGS
3.3.2 Teststrategie des HTGS
3.4 Testauswertung
4 Experimentelle Ergebnisse
4.1 Ergebnisse des HTRB
4.1.1 Diskrete Bauelemente - D2Pak und CanPAK
4.1.2 HTRB SiC-Bauelemente
4.2 Ergebnisse des H3TRB
4.2.1 Test von Silicon-Vergussmassen
4.2.2 Diskrete Bauelemente - D2Pak und CanPAK
4.2.3 SiC-MOSFET-Modul
4.2.4 SiC-Dioden
4.3 Ergebnisse des HTGS
4.3.1 HTGS - IGBTs
4.3.2 HTGS - SiC-MOSFET
5 Zusammenfassung und Ausblick
Anhang
A Daten H3TRB Projekt HiT-Modul
B Verwendete Geräte
B.1 Sperrmessung
B.2 Thresholdspannungsmessung
B.3 Mikroskop
B.4 Klimakammer
Literaturverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Lebenslauf
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Haftmechanismen kaltgasgespritzter Aluminiumschichten auf keramischen OberflächenDrehmann, Rico 17 October 2017 (has links) (PDF)
Aluminiumschichten werden durch Kaltgasspritzen auf fünf verschiedene poly- und monokristalline keramische Werkstoffe (Al2O3 , AlN, SiC, Si3N4 , MgF2 ) appliziert. Dabei erfolgt eine Variation der Substrattemperatur und der Partikelgröße. Ausgewählte Proben werden einer nachfolgenden Wärmebehandlung unterzogen. Die im Fokus der Arbeit stehende Erforschung der an der Grenzfläche zwischen Aluminium und Keramik wirkenden Haftmechanismen erfolgt sowohl mithilfe einer mechanischen Charakterisierung (Stirnzugversuche) als auch durch verschiedene mikroskopische, spektroskopische und hochauflösende Methoden. Die Bewertung der Untersuchungsergebnisse zeigt, dass im Allgemeinen ein Anstieg der Haftzugfestigkeit mit steigender Substrat- und Wärmebehandlungstemperatur sowie mit zunehmender thermischer Effusivität des Substratwerkstoffs zu verzeichnen ist. Eine vergleichbare Auswirkung hat innerhalb bestimmter Grenzen die Zunahme der Partikelgröße. Mit der Heteroepitaxie wird neben der mechanischen Verklammerung ein weiterer wichtiger Haftmechanismus kaltgasgespritzter metallischer Schichten auf keramischen Substraten identifiziert. Die Ausbildung von quasiadiabatischen Scherbändern und statische Rekristallisationsprozesse wirken dabei als wichtige begleitende Mechanismen. Als Nachweis für heteroepitaktisches Wachstum ist die Existenz von (annähernd) parallelen, senkrecht oder geneigt zur Grenzfläche stehenden Ebenenpaaren, die eine geringe Gitterfehlanpassung aufweisen, zu werten. Der Vergleich mit PVD-Schichten zeigt, dass in Bezug auf die Orientierung von Gitterebenen verschiedene Mechanismen der Heteroepitaxie existieren, die von der atomaren Mobilität des Beschichtungswerkstoffs bestimmt werden.
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Haftmechanismen kaltgasgespritzter Aluminiumschichten auf keramischen OberflächenDrehmann, Rico 17 October 2017 (has links)
Aluminiumschichten werden durch Kaltgasspritzen auf fünf verschiedene poly- und monokristalline keramische Werkstoffe (Al2O3 , AlN, SiC, Si3N4 , MgF2 ) appliziert. Dabei erfolgt eine Variation der Substrattemperatur und der Partikelgröße. Ausgewählte Proben werden einer nachfolgenden Wärmebehandlung unterzogen. Die im Fokus der Arbeit stehende Erforschung der an der Grenzfläche zwischen Aluminium und Keramik wirkenden Haftmechanismen erfolgt sowohl mithilfe einer mechanischen Charakterisierung (Stirnzugversuche) als auch durch verschiedene mikroskopische, spektroskopische und hochauflösende Methoden. Die Bewertung der Untersuchungsergebnisse zeigt, dass im Allgemeinen ein Anstieg der Haftzugfestigkeit mit steigender Substrat- und Wärmebehandlungstemperatur sowie mit zunehmender thermischer Effusivität des Substratwerkstoffs zu verzeichnen ist. Eine vergleichbare Auswirkung hat innerhalb bestimmter Grenzen die Zunahme der Partikelgröße. Mit der Heteroepitaxie wird neben der mechanischen Verklammerung ein weiterer wichtiger Haftmechanismus kaltgasgespritzter metallischer Schichten auf keramischen Substraten identifiziert. Die Ausbildung von quasiadiabatischen Scherbändern und statische Rekristallisationsprozesse wirken dabei als wichtige begleitende Mechanismen. Als Nachweis für heteroepitaktisches Wachstum ist die Existenz von (annähernd) parallelen, senkrecht oder geneigt zur Grenzfläche stehenden Ebenenpaaren, die eine geringe Gitterfehlanpassung aufweisen, zu werten. Der Vergleich mit PVD-Schichten zeigt, dass in Bezug auf die Orientierung von Gitterebenen verschiedene Mechanismen der Heteroepitaxie existieren, die von der atomaren Mobilität des Beschichtungswerkstoffs bestimmt werden.
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