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龙图腾网获悉东南大学申请的专利一种关于IGBT外延层的退化表征方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118884160B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-26发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411020914.4，技术领域涉及：G01R31/26；该发明授权一种关于IGBT外延层的退化表征方法是由魏家行;曹钧厚;吴团庄;黄磊;王晨露;刘斯扬;孙伟锋;时龙兴设计研发完成，并于2024-07-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种关于IGBT外延层的退化表征方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种关于IGBT外延层的退化表征方法，包括：向器件栅极施加恒定的偏置电压并叠加小信号，对器件的集电极和发射极之间进行电压扫描；检测多个集电极和发射极偏置电压点下，栅极和集电极之间的电容值Cgc；计算出每个Vce值下的衬底电容Csub，并绘制Csub‑Vce曲线及1C2sub‑Vce曲线，提取结型场效应区表面MOS电容Coj随Vce变化曲线；当器件由于应力发生退化后，计算此时的衬底电容Csub值并且绘制Csub‑Vce曲线及1C2sub‑Vce曲线；对比器件退化前后曲线的漂移情况，分析计算缺陷电荷种类，位置和密度；本发明方法简便易行，可准确快速地测定器件外延层缺陷电荷。

本发明授权一种关于IGBT外延层的退化表征方法在权利要求书中公布了：1.一种关于IGBT外延层的退化表征方法，其特征在于，执行如下步骤S1-步骤S5，表征IGBT器件外延层的损伤类型、密度和位置： 步骤S1：搭建测试电路，针对待测IGBT器件，用电压源向待测IGBT器件的栅极施加恒定的偏置电压并叠加交流小信号，对待测IGBT器件的集电极和发射极之间进行0V-Vce1的负向电压扫描； 步骤S2：针对待测IGBT器件，向其集电极和发射极施加多个偏置电压Vce，提取在0V-Vce1之间的栅极和集电极之间的电容Cgc； 步骤S3：计算每个偏置电压Vce值下的衬底电容Csub，并绘制Csub-Vce曲线及1C2sub-Vce曲线，通过运算提取结型场效应区表面MOS电容Coj随偏置电压Vce变化曲线； 步骤S4：向待测IGBT器件施加应力，当待测IGBT器件由于应力而发生退化后，重复步骤S1-步骤S2，基于栅极和集电极之间的电容Cgc与结型场效应区表面MOS电容Coj，运算得到应力后的衬底电容Csub值，并且绘制待测IGBT器件退化后的Csub-Vce曲线及1C2sub-Vce曲线； 步骤S5：对比待测IGBT器件退化前后Csub-Vce曲线及1C2sub-Vce曲线的漂移情况，判断待测IGBT器件的外延层的缺陷电荷的种类，计算缺陷电荷的密度，并表征缺陷电荷的位置； 步骤S5中计算缺陷电荷的位置和密度方法如下： 衬底电容Csub与衬底PN结耗尽层宽度W的关系为： 其中，为半导体的介电常数，为衬底PN结的面积； 耗尽层宽度W是关于集电极和发射极间的函数，其具体关系为： 其中，为衬底PN结耗尽区的有效掺杂浓度，为衬底PN结的内建电势差，Vce为偏置电压，q为电子电荷量； 将4式代入3式可得到衬底电容Csub和偏置电压Vce之间的关系，其具体关系为： 通过提取应力前后5式的斜率得到应力前后的有效掺杂浓度，通过下式计算外延层由于应力引入的缺陷电荷密度： 其中，为外延层缺陷密度，ΔNd为应力前后使用5式计算得到的有效掺杂浓度差值。

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