?什么是MOS管軟擊穿,穿通擊穿原理分析-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2024-06-17
MOS管軟擊穿現象主要涉及到穿通擊穿（Punch-Through Breakdown），這是一種特定的擊穿機制，其特征包括電流逐步增大和耗盡層展寬。這種擊穿類型發生在源漏的耗盡層相接時，此時源端的載流子注入到耗盡層中，被耗盡層中的電場加速達到漏端，導致電流急劇增大。
穿通擊穿原理
穿通擊穿主要發生在源漏之間的耗盡層相接時。這種擊穿的特點包括電流逐步增大和電流急劇增大點，這是因為耗盡層擴展較寬，導致產生較大的電流。穿通擊穿的軟擊穿點發生在源漏的耗盡層相接時，此時源端的載流子注入到耗盡層中，被耗盡層中的電場加速達到漏端，因此，穿通擊穿的電流也有急劇增大點。這個電流的急劇增大和雪崩擊穿時電流急劇增大不同，這時的電流相當于源襯底PN結正向導通時的電流，而雪崩擊穿時的電流主要為PN結反向擊穿時的雪崩電流。穿通擊穿一般不會出現破壞性擊穿，因為穿通擊穿的場強沒有達到雪崩擊穿的場強，不會產生大量電子空穴對。
穿通擊穿：
穿通擊穿受多晶柵長度影響
1.破壞性擊穿并不會出現，
原因：場強沒有達到雪崩擊穿場強，并不會產生大量電子空穴對；
2.在溝道中間發生；
原因：穿通不容易發生在溝道表面，溝道注入使表面濃度大形成，NMOS管場效應管有防穿通注入；
3.發生在溝道中間：鳥嘴邊緣濃度 > 溝道中間濃度
4.軟擊穿：擊穿過程中，電流漸漸變大；
原因：耗盡層擴展較寬，同時發生DIBL效應，源襯底結正偏出現電流漸漸變大；
5.軟擊穿點：在源漏的耗盡層相接時，源端載流子注入耗盡層中，被電場加速達到漏端，電流變大，與雪崩擊穿電流不同，與源襯底PN結正向導通時電流相同。
穿通擊穿特點
（1）穿通擊穿的擊穿點軟，擊穿過程中，電流有逐漸增大的特征，這是因為耗盡層擴展較寬，發生電流較大。另一方面，耗盡層展廣大容易發生DIBL效應，使源襯底結正偏呈現電流逐漸增大的特征。
（2）穿通擊穿的軟擊穿點發生在源漏的耗盡層相接時，此刻源端的載流子注入到耗盡層中， 被耗盡層中的電場加快到達漏端，因此，穿通擊穿的電流也有急劇增大點，這個電流的急劇增大和雪崩擊穿時電流急劇增大不同，這時的電流相當于源襯底PN結正向導通時的電流，而雪崩擊穿時的電流主要為PN結反向擊穿時的雪崩電流，如不作限流，雪崩擊穿的電流要大。
（3）穿通擊穿一般不會呈現破壞性擊穿。因為穿通擊穿場強沒有到達雪崩擊穿的場強，不會發生許多電子空穴對。
（4）穿通擊穿一般發生在溝道體內，溝道外表不容易發生穿通，這主要是因為溝道注入使外表濃度比濃度大構成，所以，對NMOS管一般都有防穿通注入。
（5）一般的，鳥嘴邊際的濃度比溝道中心濃度大，所以穿通擊穿一般發生在溝道中心。
（6）多晶柵長度對穿通擊穿是有影響的，跟著柵長度添加，擊穿增大。而對雪崩擊穿，嚴格來說也有影響，可是沒有那么明顯。
防止穿通擊穿的方法包括優化器件結構，如通過調整摻雜濃度來抑制耗盡區寬度的延展，以及在設計和制造過程中采取適當的措施來避免或減少穿通擊穿的發生。此外，對于靜電敏感的MOS管，采取適當的靜電防護措施也是必要的，以防止靜電放電導致的擊穿現象。
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