当我们在设计集成电路时,经常会遇到一种现象,那就是mos晶体管雪崩击穿。当mos晶体管电压超过一定范围时,晶体管会出现电击穿,即电流突然增大,对电路稳定性产生影响,甚至会烧毁电路。这种现象就是mos雪崩。
mos雪崩是由于高电场强引起的载流子的碰撞游离而引起的,其主要原因是mos管内部电场过强、元件结构缺陷或放电损坏等因素导致。
mos雪崩现象中,由于电压超过了熔断电压,电路中的芯片将会被毁坏,这时产生的能量就属于mos雪崩能量。
mos雪崩能量包括瞬态高压、瞬态高电流和瞬态高温三种形式的能量。其中,瞬态高温能量对器件寿命影响最大。
mos雪崩能量对电路造成的影响主要体现在以下几个方面:
首先,mos雪崩能量将导致电路中器件经历瞬间高温,对器件结构造成不可逆损坏,减小器件的寿命;其次,mos雪崩能量引起的电磁辐射会影响周边电路;最后,mos雪崩能量还会引发电路内部的其他问题。
为了避免mos雪崩现象及能量失控,需要提高集成电路的设计质量和制造工艺水平。具体措施包括:
一是合理设计芯片电路,避免电场过强; 二是采用失效分析技术,局限问题并解决出现的问题;三是使用合适的工艺对芯片进行电性参数测试,如电压击穿、喷流损伤、热冲击等参数进行测试及分析;四是评估器件在不同的工作电压下的性能,进行合理的性能优化。