Эффект паразитного биполярного транзистора:

при недостаточном легировании кремниевой подложки и малой длине канала обедненные области стока и истока при случайной локальной флуктуации количества легирующей примеси могут смыкаться, сильно понижая тем самым потенциальный барьер между стоком и истоком (рис. 5.13).

Через участки смыкания между стоком и истоком начинает течь большой ток, и этот эффект носит название прокола (punchthrough).

 

Рис. 5.13. Эффект смыкания областей пространственного заряда истока и стока

Естественный метод борьбы с проколом состоит в увеличении уровня легирования подложки, которое уменьшает толщину обедненных областей.

Эффект паразитного биполярного транзистора: структура МОП транзистора (исток – подложка (барьер) – сток) имеет большое сходство со структурой биполярного транзистора (эмиттер – база (барьер) – коллектор). Для получения биполярного эффекта в МОП транзисторе не хватает только внешнего дырочного тока в pподложку, играющего роль тока базы.

Одним из механизмов, способных обеспечить внешний «базовый» ток и вызвать биполярный эффект в МОПТ, является ударная ионизация. В районе стока в канале образуется сильное электрическое поле, которое приводит к процессу ударной ионизации, выражающейся в генерации электронно-дырочных пар. Электроны уходят в сток, а дырки текут в контакт подложки. Потенциал подложки за счет избыточных дырок оказывается более положительным, что вызывает инжекцию электронов из истока, которые попадают в сток не через канал, а через объем подложки. Кроме того, увеличение потенциала подложки эквивалентно подаче положительного смещения подложка-исток и приводит к уменьшению порогового напряжения. Это увеличивает ток стока, размножение носителей и дырочный ток в подложку и т.д. Более подробно этот вопрос рассмотрен в главе 6.

 

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector