慢速栅极电压步进应力试验 (Slow gate voltage step-stress test) 是一种测到死 (End-of -life) 的测试，目的在于评估不同栅压下的SiC MOSFET栅氧击穿行为，试验从推荐使用的栅压开始扩展至极高栅压（对应TDDB的损耗阶段），基于试验结果可作出非本征与本征失效的Weibull分布，并将失效概率表示为使用电压与应力电压之比的函数关系。若在更高的应力电压/使用电压比值下才能观察到首次失效，则表明被测器件具有更低的电场相关失效概率。
该试验只需要少量器件（如100颗），通过逐步增大栅压应力，在最高允许结温（Tj,max）下和设定的应力持续时间tstr (如24或168h) 内进行测试，如图7，栅压每升一个台阶后，分别检测器件的栅源漏电，统计失效器件数目，并从分布图中剔除失效器件。
第一级应力使用推荐的栅极使用电压VGS,rec (比如15V)，第二级应力使用最高允许栅极电压VGS,max，后续的每级应力在VGS,max基础上以2V（举例）依次增加，直至所有器件都已失效 (VGS,EOL)，在试验结束时，通过Weibull统计数据分析失效时间和失效器件数。
解读：与普通老化试验不同，这个试验的目的是把器件一步步逼到击穿，而不是在固定条件下跑固定时间。
每升一级电压，就剔除已经失效的器件，记录剩余器件的失效时间。最终得到一组"电压台阶—失效数量—失效时间"的数据。
图8给出的示例中比较了四家SiC MOSFET供应商的商业器件 (2019年) 的结果，可以看出英飞凌SiC MOSFET呈现出清晰的本征失效分支，外推20年失效概率极低，而其他厂商的器件 (如M1) 在更低的栅压下就已经出现了明显的非本征失效，在英飞凌器件首次出现失效的应力水平 (比值≥0.6) 下，其他厂商的器件已全部失效。
图8解读：
试验结果用 1 - VGS,use/VGS,str作为横坐标（归一化应力水平），其物理意义是：
在更高的比值下才出现首次失效，说明器件的栅氧"安全边际"更大，现场失效概率更低。
图8的Weibull分布如何区分“本征“与”非本征“：不同缺陷会导致器件在不同电压区间失效，从而在图中会有两条截然不同的分支，图8纵坐标是累积失效概率，横坐标是上述电压比值。图中用不同符号区分两种失效：
对于理想的器件，其非本征失效分支应该很晚才出现（说明缺陷少，筛查的很干净），本征失效分支很陡峭并且外推寿命很长（说明具有高质量的栅氧本体）
本公众号内容基于英飞凌2025年10月发布的《英飞凌如何控制和保证基于SiC的功率半导体器件的可靠性白皮书》进行整理、分析与解读，版权归原作者所有，本文仅作学术交流与技术讨论，不构成对原文的实质性替代，详细内容请阅读原文，如有不当引用请联系删除。
