Эффект тиристорной защелки

Основная проблема, характерная для КМОП-структур свя­зана с возможностью возникновения в них нежелательного ме­ханизма проводимости, известного под названием защелкива­ния или тиристорного эффекта. Защелкивание представляет со­бой условие, когда между шинами   с  напряжением   VDDи VSS  возникает очень большой ток, который может привести к нару­шению функционирования ИС и даже разрушить ее. Инверторная КМОП-структура  образует  горизонтальный  pnp-транзистор     и    вертикально-горизонтальный  npn-транзистор Коллектор каждого из транзисторов связан с ба­зой другого транзистора, и вместе они образуют тиристор, т. е. pnpn-прибор, электрическая схема которого также пока­зана на рис. 3.3, а. При соответствующем смещении на тири­сторе (т. е. смещении, не типичном для КМОП-схем) коллектор­ный ток pnp-транзистора является базовым током для npn-транзистора, и наоборот,   коллекторный ток  npn-транзистора окажется базовым для pnp-транзистора при наличии положительной обратной связи. Такое смещение губи­тельно для КМОП-схем, так как между положительным и отрицательным электродами тиристора может возникнуть  устой­чивый ток (т. е. защелкивание). Ток защелкивания прекраща­ется в тот момент, когда происходит отключение тиристора от источника электрической энергии.

, б показано, как КМОП-схема может попасть в режим защелкивания. Если на мгновение потенциал на выходном электроде опускается ниже Vssна величину ~0,7 В (например, за счет паразитного шумового импульса вследствие электростатического разряда), n+сток (эмиттера npn-транзистора) инжектирует электроны в р-карман (базу п npn-транзнстора). Эти электроны достигают подложки (коллектор npn-транзистора), где они создают дрейфовый ток, направ­ленный к положительному электроду VDD.

 

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector