标准定位与适用范围

GB/T 48164.1-2026《半导体器件 碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（SiC MOSFET）可靠性试验方法 第1部分：偏置温度不稳定性试验方法》于 2026 年 8 月 28 日由国家标准公告 2026 年第 38 号发布，将于 2027 年 3 月 1 日起实施，由全国半导体器件标准化技术委员会（SAC/TC78）归口管理，全文等同采用国际标准 IEC 63275-1:2022，已通过 openstd 第 38 号公告（2026 年 9 月 22 日通知）全文公开并可获取。

该标准是 SiC MOSFET 可靠性试验方法系列的第一部分，聚焦于偏置温度不稳定性（Bias Temperature Instability，BTI）这一关键失效模式。其适用对象为碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管，试验目标是在受控的高温偏置条件下量化器件阈值电压的漂移程度，为器件选型、设计迭代与质量验证提供统一的方法学依据。

偏置温度不稳定性试验原理

阈值电压漂移的失效机理

SiC MOSFET 的栅氧化层与半导体界面在持续正栅压与高温共同作用下，会发生载流子俘获效应。部分载流子被俘获于氧化层缺陷态或界面态中，导致器件导通所需的阈值电压发生偏移。阈值电压漂移直接改变器件的开通特性与导通损耗，在功率变换应用中可能引发驱动时序失配与系统可靠性下降。

正偏压温度不稳定性主导机制

对于 N 沟道 SiC MOSFET，栅极工作偏压为正，因此偏置温度不稳定性主要表现为正偏压温度不稳定性（Positive BTI，PBTI）。与硅基器件相比，SiC/SiO2 界面缺陷密度更高，使得 BTI 引起的阈值电压漂移在同等应力下更为显著，也更具工程评价价值。GB/T 48164.1-2026 即围绕正栅压应力下的漂移评估建立试验流程。

应力条件与试验流程

高温正偏压应力施加

标准规定在高温环境下对器件栅极-源极施加连续的正电压应力。应力施加阶段应保持偏置的连续性与温度的稳定性，使器件处于可重复的高温偏置状态。应力期间器件沟道处于受控偏置，氧化层与界面态持续累积俘获电荷。SiC 功率器件典型应用结温范围为 150°C～175°C，试验应力温度应在该高温区间内依据应用等级选取，以保证评价条件与服役工况的对应性。

室温阈值电压测量

应力结束后，器件转移至室温条件进行阈值电压测量。室温测量消除了高温本身对载流子分布与阈值电压的瞬时影响，使测得结果反映应力引入的固有漂移分量。初始阈值电压与应力后阈值电压的差值即构成漂移评估的基础数据，是后续判定与比对的基准。

阈值电压漂移评估方法

漂移量计算与判定

阈值电压漂移量以应力前后测量值之差 ΔVth 表示。评估时通常依据器件规格与应用要求设定漂移上限，将实测漂移量与判定阈值进行比较，形成通过或不通过的可靠性结论。漂移量同时可作为器件工艺窗口与栅氧质量的比对指标，用于不同批次与不同器件结构的横向评价。

关键试验参数对照

下表列出 GB/T 48164.1-2026 方法定义的核心试验参数，对应标准给出的试验结构。

延迟恢复机制与测量窗口

电荷陷阱恢复现象

BTI 应力撤除后，部分被俘获的载流子会随时间逐渐脱俘，使阈值电压向初始值方向回弹，这一现象称为恢复（recovery）。恢复是 BTI 的物理固有特征，测量时刻越晚，观测到的漂移量越小，因此测量窗口的选择直接影响结果的可比性。若不同实验室采用不一致的等待时间，同一器件的漂移数据将难以横向比对。

最长 10 h 延迟时间的工程意义

GB/T 48164.1-2026 明确允许在应力与测量之间设置较长的延迟时间，最长可达 10 h，以接受一定程度的阈值电压恢复现象。该规定使试验结果更接近器件在间歇工作条件下的实际漂移表现，也统一了不同实验室在恢复等待时间上的取值边界，提升跨机构数据的一致性，为供应链验收提供可比对的技术基准。

中科检测 BTI 试验能力

中科检测具备 SiC MOSFET 可靠性验证所需的偏置温度不稳定性试验能力，可依据 GB/T 48164.1-2026 及 IEC 63275-1:2022 开展高温栅极应力、室温阈值电压漂移测量与恢复窗口评估。配套能力覆盖 WAT/可靠性测试（含 TDDB、HCI、BTI）、失效分析、SEM-TEM-AFM-EDS 微观表征，以及 AEC-Q100 车规可靠性验证与先进封装检测，可对接从单管到模块的多层级验证需求。

合规建议

器件研发单位应在设计定型阶段将 BTI 漂移纳入可靠性预算，依据 GB/T 48164.1-2026 建立内部试验规程，明确应力温度、正栅压幅值与延迟时间的取值并记录测量窗口。量产质量管控建议将阈值电压漂移列为关键入检项目，对车规与高可靠应用执行加严评估。采购与验收环节可要求供应方提供符合本标准的 BTI 试验报告，以保证数据可追溯、可比对。建议在 2027 年 3 月 1 日标准实施前完成内部方法转换与人员培训。

常见问题（FAQ）

Q1：GB/T 48164.1-2026 何时实施，适用于哪些器件？A1：该标准于 2026 年 8 月 28 日发布，2027 年 3 月 1 日起实施，由全国半导体器件标准化技术委员会（SAC/TC78）归口，等同采用 IEC 63275-1:2022。其适用于碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（SiC MOSFET），规定偏置温度不稳定性试验方法。

Q2：标准中允许应力与测量之间的最长延迟时间是多少？A2：GB/T 48164.1-2026 允许在施加连续栅极-源极正电压应力与室温阈值电压测量之间设置较长的延迟时间，最长可达 10 h，目的是接受一定程度的阈值电压恢复现象，使结果更具工程可比性。

Q3：偏置温度不稳定性试验测量的核心指标是什么？A3：核心指标为阈值电压漂移量 ΔVth，即高温正栅压应力前后室温阈值电压测量值之差。该漂移量反映栅氧化层与界面态俘获电荷引起的器件特性偏移，是 SiC MOSFET 可靠性评价的关键参数。

Q4：该标准与 IEC 国际标准的关系是什么？A4：GB/T 48164.1-2026 全文等同采用 IEC 63275-1:2022，技术内容与国际标准一致，已通过 openstd 第 38 号公告（2026 年 9 月 22 日通知）全文公开并可获取，便于国内外检测数据互认。

Q5：中科检测可依据该标准提供哪些验证服务？A5：中科检测可依据 GB/T 48164.1-2026 及 IEC 63275-1:2022 开展 SiC MOSFET 偏置温度不稳定性试验，并提供 WAT/可靠性（TDDB、HCI、BTI）、失效分析、SEM-TEM-AFM-EDS 表征、AEC-Q100 车规可靠性验证与先进封装检测等配套能力。

如需针对具体 SiC MOSFET 产品开展符合 GB/T 48164.1-2026 的偏置温度不稳定性验证，欢迎与中科检测半导体检测团队联系，获取试验方案与交付说明。