當(dāng)柵氧化層在偏壓條件下T作時,其漏電流會逐漸增加,最后導(dǎo)致?lián)舸?從而使柵氧化層失去絕緣功能。UC3524ADWTR一般情況下,柵氧化層的可靠性測試是在恒定電壓下進(jìn)行的,這種失效模式被稱為時間相關(guān)的介電層擊穿(Time Dependent Diclcctric Breakdown,TDDB)。

   1.氧化層擊穿機(jī)制

   隨著氧化層上施加的電壓越來越大,氧化層在直接隧穿和FN隧穿作用下電流變大。空穴在這個過程中也隨之產(chǎn)生,由于這些空穴在氧化層中幾乎沒有移動力,他們對氧化層產(chǎn)生了不可忽略的損傷。一種對于氧化層擊穿的解釋是:這些空穴(電子、導(dǎo)致了氧化層中中性電子陷阱的增多。當(dāng)存在足夠多的這種陷阱的時候,就會形成一條由陷阱組成的從柵極到襯底的導(dǎo)通通道,從而產(chǎn)生很大的電流而熱擊穿。

   2.Ⅴ-TDDB:電壓-經(jīng)時介電層擊穿

   在一定的溫度下對柵氧化層施加恒定電壓,并對穿過柵氧化層的漏電流進(jìn)行監(jiān)測,當(dāng)漏電流超過某個值(例如,1uA)9此時間即為介電擊穿故障時間。

   3.J-TDDB:電流-經(jīng)時介電層擊穿

   另外一種描述柵氧化層擊穿的方法是擊穿電荷測試(Qbd)。在擊穿電荷測試中,對柵氧化層施加恒定的電流,并對穿過柵氧化層的電壓進(jìn)行監(jiān)測,當(dāng)柵氧化層電壓突然降低,我們認(rèn)為柵氧化層被擊穿了。這個擊穿時間即為故障時間(rbd),Gd是固定電流和r㈨的乘積。擊穿電荷測試(Qbd)對于非易失性記憶體(nonvolatile memories)尤其重要,例如EEPROM、Flash,因為Tunnel°妊de的耐久性是由Qbd來決定的。