蘇州低壓N+PMOSFET失效分析

來源: 發(fā)布時間:2022-04-14

當(dāng)MOSFET的尺寸縮的非常小、柵極氧化層也變得非常薄時,例如編輯此文時 制程可以把氧化層縮到一納米左右的厚度,一種過去沒有發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象也隨之產(chǎn)生,這種現(xiàn)象稱為“多晶硅耗盡”。當(dāng)MOSFET的反轉(zhuǎn)層形成時,有多晶硅耗盡現(xiàn)象的MOSFET柵極多晶硅靠近氧化層處,會出現(xiàn)一個耗盡層(depletion layer),影響MOSFET導(dǎo)通的特性。要解決這種問題,金屬柵極是 的方案??尚械牟牧习ㄣg(Tantalum)、鎢、氮化鉭(Tantalum Nitride),或是氮化鈦(Titalium Nitride)。這些金屬柵極通常和高介電常數(shù)物質(zhì)形成的氧化層一起構(gòu)成MOS電容。另外一種解決方案是將多晶硅完全的合金化,稱為FUSI(FUlly-SIlicide polysilicon gate)制程。MOSFET的兩種類型通常又稱為NMOSFET與PMOSFET。蘇州低壓N+PMOSFET失效分析

MOSFET場效應(yīng)管的參數(shù)很多,包括直流參數(shù)、交流參數(shù)和極限參數(shù),但一般使用時關(guān)注以下主要參數(shù):1、IDSS—飽和漏源電流。是指結(jié)型或耗盡型絕緣柵場效應(yīng)管中,柵極電壓UGS=0時的漏源電流。2、UP—夾斷電壓。是指結(jié)型或耗盡型絕緣柵場效應(yīng)管中,使漏源間剛截止時的柵極電壓。3、UT—開啟電壓。是指增強(qiáng)型絕緣柵場效管中,使漏源間剛導(dǎo)通時的柵極電壓。4、gM—跨導(dǎo)。是表示柵源電壓UGS—對漏極電流ID的控制能力,即漏極電流ID變化量與柵源電壓UGS變化量的比值。gM是衡量場效應(yīng)管放大能力的重要參數(shù)。無錫P-CHANNELMOSFETMOSFET的重要部位有哪些?

常見的MOSFET技術(shù):雙柵極MOSFET,雙柵極(dual-gate)MOSFET通常用在射頻(Radio Frequency,RF)集成電路中,這種MOSFET的兩個柵極都可以控制電流大小。在射頻電路的應(yīng)用上,雙柵極MOSFET的第二個柵極大多數(shù)用來做增益、混頻器或是頻率轉(zhuǎn)換的控制。耗盡型MOSFET,一般而言,耗盡型(depletion mode)MOSFET比前述的增強(qiáng)型(enhancement mode)MOSFET少見。耗盡型MOSFET在制造過程中改變摻雜到通道的雜質(zhì)濃度,使得這種MOSFET的柵極就算沒有加電壓,通道仍然存在。如果想要關(guān)閉通道,則必須在柵極施加負(fù)電壓。耗盡型MOSFET的應(yīng)用是在“常閉型”(normally-off)的開關(guān),而相對的,加強(qiáng)式MOSFET則用在“常開型”(normally-on)的開關(guān)上。

MOSFET也被稱為電壓控制器件,因?yàn)闁艠O的電壓量控制著電流從漏極到源極的流動。同樣,沒有電流從柵極流出。還有另一種稱為耗盡型的MOSFET。除了在摻雜時也形成溝道以外,與增強(qiáng)型相似,即,默認(rèn)情況下,耗盡型存在由增強(qiáng)型的柵極電壓形成的溝道,所有其他工作原理都相同,不同的是,耗盡型需要一個負(fù)柵極電壓來關(guān)閉它,它通常打開(常閉),而增強(qiáng)型通常關(guān)閉(常開)。每個電路符號均有四個端子,即源極,柵極,漏極和襯底,其中,源極和襯底內(nèi)部連接。如果箭頭指向襯底,則其N溝道或電子流向柵極以形成N溝道,否則,其P溝道或電子從柵極流走以形成P溝道。MOSFET較常見的設(shè)計是以一條直線表示通道,兩條和通道垂直的線表示源極與漏極。

MOSFET相關(guān)知識:MOS(Metal Oxide Semiconductor金屬氧化物半導(dǎo)體),F(xiàn)ET(Field Effect Transistor場效應(yīng)晶體管),即以金屬層(M)的柵極隔著氧化層(O)利用電場的效應(yīng)來控制半導(dǎo)體(S)的場效應(yīng)晶體管。功率MOSFET的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和電氣符號,它可分為 NPN型和PNP型。NPN型通常稱為N溝道型,PNP型通常稱P溝道型。對于N溝道型的場效應(yīng)管其源極和漏極接在N型半導(dǎo)體上,同樣對于P 溝道的場效應(yīng)管其源極和漏極則接在P型半導(dǎo)體上。我們知道一般三極管是由輸入的電流控制輸出的電流。但對于場效應(yīng)管,其輸出電流是由輸入的電壓(或稱場電壓)控制,可以認(rèn)為輸入電流極小或沒有輸入電流,這使得該器件有很高的輸入阻抗,同時這也是我們稱之為場效應(yīng)管的原因。MOSFET的重點(diǎn)參數(shù)有:金屬—氧化層—半導(dǎo)體電容。杭州低壓N+NMOSFET價格

隨著MOSFET技術(shù)的不斷演進(jìn),現(xiàn)在的CMOS技術(shù)也已經(jīng)可以符合很多模擬電路的規(guī)格需求。蘇州低壓N+PMOSFET失效分析

怎么選擇正確的MOSFET?1)溝道的選擇,為設(shè)計選擇正確器件的第1步是決定采用N溝道還是P溝道 MOSFET。在典型的功率應(yīng)用中,當(dāng)一個MOSFET接地,而負(fù)載連接到干線電壓上時,該MOSFET就構(gòu)成了低壓側(cè)開關(guān)。在低壓側(cè)開關(guān)中,應(yīng)采用N溝道MOSFET,這是出于對關(guān)閉或?qū)ㄆ骷桦妷旱目紤]。當(dāng)MOSFET連接到總線及負(fù)載接地時,就要用高壓側(cè)開關(guān)。通常會在這個拓?fù)渲胁捎肞溝道 MOSFET,這也是出于對電壓驅(qū)動的考慮。2)電壓和電流的選擇,額定電壓越大,器件的成本就越高。就選擇MOSFET而言,必須確定漏極至源極間可能承受的較大電壓,即較大VDS。設(shè)計工程師需要考慮的其他安全因素包括由開關(guān)電子設(shè)備(如電機(jī)或變壓器)誘發(fā)的電壓瞬變。不同應(yīng)用的額定電壓也有所不同;通常,便攜式設(shè)備為20V、FPGA電源 為20~30V、85~220VAC應(yīng)用為450~600V。在連續(xù)導(dǎo)通模式下,MOSFET處于穩(wěn)態(tài),此時電流連續(xù)通過器件。脈沖尖峰是指有大量電涌(或尖峰電流)流過器件。一旦確定了這些條件下的電流,只需直接選擇能承受這個電流的器件便可。蘇州低壓N+PMOSFET失效分析

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