當(dāng)柵氧化層在偏壓條件下T作時(shí),其漏電流會(huì)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(cè)試是在恒定電壓下進(jìn)行的,這種失效模式被稱為時(shí)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(lái)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(gè)過(guò)程中也隨之產(chǎn)生,由于這些空穴在氧化層中幾乎沒(méi)有移動(dòng)力,他們對(duì)氧化層產(chǎn)生了不可忽略的損傷。一種對(duì)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(shí)候,就會(huì)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(shí)介電層擊穿

   在一定的溫度下對(duì)柵氧化層施加恒定電壓,并對(duì)穿過(guò)柵氧化層的漏電流進(jìn)行監(jiān)測(cè),當(dāng)漏電流超過(guò)某個(gè)值(例如,1uA)9此時(shí)間即為介電擊穿故障時(shí)間。

   3.J-TDDB:電流-經(jīng)時(shí)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(cè)試(Qbd)。在擊穿電荷測(cè)試中,對(duì)柵氧化層施加恒定的電流,并對(duì)穿過(guò)柵氧化層的電壓進(jìn)行監(jiān)測(cè),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(gè)擊穿時(shí)間即為故障時(shí)間(rbd),Gd是固定電流和r㈨的乘積。擊穿電荷測(cè)試(Qbd)對(duì)于非易失性記憶體(nonvolatile memories)尤其重要,例如EEPROM、Flash,因?yàn)門unnel°妊de的耐久性是由Qbd來(lái)決定的。