负偏压温度不稳定性所遵循的物理机制是氧化层陷阱的电荷俘获穿模型

如图所示，器件阈值电压在负偏压下逐渐降低，并且随着时间的推移

上升和下降都很明显，200℃时的阈值电压甚至下降到负值！ （红线表示阈值电压，可以看到1000s后，器件的阈值电压从+1.8V变为-1V，也就是说，此时器件变为常开状态，这个影响很大关于器件的使用。如果是逆变器的上、下管，此时就直接开机了）

既然有负BTI，自然就有正BTI（正偏压温度不稳定性）。 上图是200℃、+20V栅偏压应力下阈值电压变化的曲线图。 从图中可以看出，在栅极电压、高温和时间的共同作用下，器件的阈值电压缓慢上升。 当然，这个增幅是比较微弱的。

BTI（NBTI/PBTI）有什么危险？

阈值电压变得更小，使得错误通过的风险更大。

随着阈值电压变大，我们知道跨导与(Vgs-Vth)成正比。 随着Vth变大，跨导变小，Rdson增加，器件损耗增加。

阈值电压漂移的原理是什么？ 目前主要有两种解释：内在的和外在的。

外界的解释是，在半导体制造过程中，不可避免地引入可移动离子（Nm），主要是钠和钾。 通常在200°C左右，可移动离子在电场驱动下被激活并迁移，影响Vth漂移。

内在原因主要是界面陷阱和氧化物陷阱。 SiC中陷阱缺陷导致器件不稳定的物理机制是氧化层陷阱的电荷俘获隧道模型。 2012年，美国学者Lelis等。 提出了这个模型并分析了两种类型的隧道运动[39]。 第一种是两步隧道机制，即在施加外部因素后，载流子首先被界面陷阱捕获，然后隧道穿过SiC/SiO2界面，然后将载流子释放到氧化物一侧，然后载流子被氧化物陷阱捕获，氧化物陷阱处于充电状态，或者相反，载流子从氧化物侧隧道回沟道，氧化物陷阱处于放电状态。 其中，界面态的快态陷阱和慢态陷阱都具有隧道效应，作为“中介”协助载流子隧道进入氧化物并被陷阱捕获； 第二种是直接隧道机制，即沟道载流子不需要经过界面陷阱这个“中介”，有一定概率可以直接通过SiC进出SiO2侧/SiO2界面，从而引起Vth漂移。

如何减少Vth漂移的影响？

1：在设计阶段提高器件的栅极电压。

2：使用时减小栅极应力，如采用绝对值较小的负电压。