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AOS半导体MOSFET驱动器工作原理的击穿有几种?

AOS半导体MOSFET驱动器工作原理的击穿有几种?

 

 AON6918 MOSFET驱动器工作原理的击穿有哪几种?

 

AON6918  Source、Drain、Gate

 

AON6918  场效应管的三极:源级S漏级D栅级G

 

AON6812 (这里不讲栅极GOX击穿了啊,只针对漏极电压击穿)

 

AON6918  这个主假如Drain加反偏电压后,使得Drain/Bulk的PN结耗尽区延展,当耗尽区碰着Source的

AON6816  时刻,那源漏之间就不需要开启就形成为了通路,以是叫做穿通(punch through)。那若何

AON6816  避免穿通呢?这就要回到二极管反偏特征了,耗尽区宽度除与电压无关,还与双方的搀杂浓度

AON6435  无关,浓度越高能够克制耗尽区宽度延展,以是flow外面有个防穿通注入(APT:AnTI Punch 

AON6413  Through),记着它要打和well同type的specis。固然现实碰着WAT的BV跑了而且肯定是从

AON6411  Source端走了,能够还要看能否PolyCD或许Spacer宽度,或许LDD_IMP成绩了,那若何消除呢

AON6411  这就要看你能否NMOS和PMOS都跑了?POLY CD能够通过Poly相干的WAT来验证。对吧?

 

AON6407  对付穿通击穿,有如下一些特征:

AON6918  穿通击穿的击穿点软,击穿过程当中,电流有慢慢增大的特征,这是因为耗尽层扩大较宽,发

AON6812  生电流较大。另一方面,耗尽层展宽大容易发生DIBL效应,使源衬底结正偏呈现电流慢慢增大

AON6407  的特征。

 

AON6812  穿通击穿的软击穿点发生在源漏的耗尽层相接时,此时源端的载流子注入到耗尽层中,

 

AON6435  被耗尽层中的电场加快到达漏端,是以,穿通击穿的电流也有急剧增大点,这个电流的急剧增

AON6407  大和雪崩击穿时电流急剧增大分歧,这时候的电流相当于源衬底PN结正向导通时的电流,而雪

AON6405  崩击穿时的电流重要为PN结反向击穿时的雪崩电流,如不作限流,雪崩击穿的电流要大。

AON6810  穿通击穿一样平常不会呈现破坏性击穿。因为穿通击穿场强没有到达雪崩击穿的场强,不会发

AON6405  生大批电子空穴对。

 

AON6810  穿通击穿一样平常发生在沟道体内,沟道外面不容易发生穿通,这主假如因为沟道注入使外面

AON6816  浓度比浓度大形成,以是,对NMOS管一样平常都有防穿通注入。

 

AON6816  一样平常的,鸟嘴边沿的浓度比沟道中央浓度大,以是穿通击穿一样平常发生在沟道中央。

 

AON6810  多晶栅长度对穿通击穿是有影响的,跟着栅长度增长,击穿增大。而对雪崩击穿,严厉来说也

AON6435  有影响,然则没有那末明显。

 

AON6435  Drain-》Bulk雪崩击穿:

 

AON6413  这就纯真是PN结雪崩击穿了(**alanche Breakdown),主假如漏极反偏电压下使得PN结耗尽

AON6403  区展宽,则反偏电场加在了PN结反偏下面,使得电子加快撞击晶格发生新的电子空穴对

AON6522 (Electron-Hole pair),而后电子继承撞击,如斯雪崩倍增上来招致击穿,以是这类击穿的

AON6796  电流险些疾速增大,I-V curve险些垂直下来,很容销毁的。(这点和源漏穿通击穿不一样)

 

AON6403  那若何改良这个juncTIon BV呢?以是重要还是从PN结自己特征讲起,肯定要低落耗尽区电场

AON6796  避免碰撞发生电子空穴对,低落电压肯定不可,那就只能增长耗尽区宽度了,以是要转变

AON6794  doping profile了,这便是为何渐变结(Abrupt juncTIon)的击穿电压比缓变结(Graded 

AON6794  JuncTIon)的低。这便是学以致用,别吠形吠声啊。

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AON6413  固然除doping profile,另有便是doping浓度,浓度越大,耗尽区宽度越窄,以是电场强度越

AON6522  强,那肯定就低落击穿电压了。而且另有个纪律是击穿电压平日是由低浓度的那里浓度影响更

AON6794  大,因为那里的耗尽区宽度大。公式是BV=K*(1/Na+1/Nb),从公式里也能够看出Na和Nb浓度

AON6794  假如差10倍,险些此中一个就能够疏忽了。

 

AON6796  那现实的process假如发明BV变小,而且确认是从junction走的,那好好查查你的AON6794  

AON6794  Source/Drain implant了

 

AON6413  Drain-》Gate击穿:这个主假如Drain和Gate之间的Overlap招致的栅极氧化层击穿,这个有点

AON6411  相似GOX击穿了,固然它更像Poly finger的GOX击穿了,以是他能够更care poly profile和

AON6403  sidewall damage了。固然这个Overlap另有个成绩便是GIDL,这个也会进献Leakage使得BV低

AON6522  落。

 

AON6405  下面讲的便是MOSFET的击穿的三个通道,平日BV的case曩昔两种占多数。

 

AON6403  下面讲的都是Off-state下的击穿,也便是Gate为0V的时刻,然则有的时刻Gate开启下Drain加

AON6522  电压太高也会招致击穿的,咱们称之为On-state击穿。这类环境特别爱好发生在Gate较低电压

AON6796  时,或许管子方才开启时,而且险些都是NMOS。以是咱们平日WAT也会测试BVON,

 

AON6407  不要认为很奇异,然则测试condition一定要留意,Gate不是随意加电压的哦,必需是Vt邻近

AON6405  的电压。(本文开端我贴的那张图,Vg越低时on-state击穿梭低)

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AON6411  有能够是Snap-back招致的,只是测试机台limitation无奈测试出尺度的snap-back曲线。别的

AON6411  也有能够是开启刹时电流密度太大,招致大批电子在PN结邻近被耗尽区电场加快撞击。

 


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