雪崩击穿
是指在高压、高电场强度下,半导体材料中的载流子倍增现象。
当半导体内部的电场强度达到一定程度时,原本稳定的载流子将会被加速,与晶格发生碰撞,产生更多的载流子。
这些新产生的载流子又会继续与晶格发生碰撞,产生更多的载流子,形成一种类似雪崩的连锁反应。
最终,这种倍增效应会导致器件的电流迅速增加,可能造成器件的损坏。
雪崩击穿一般发生在掺杂浓度较低、外加电压又较高的PN结中。这是因为掺杂浓度较低的PN结,空间电荷区宽度较宽,发生碰撞电离的机会较多。
危害
雪崩击穿会导致器件的击穿电压降低,影响器件的可靠性和稳定性。
雪崩击穿产生的高电流可能会引发设备过载,甚至造成设备烧毁。
雪崩击穿还会导致器件的性能退化,如阈值电压变化、漏电流增加等。
因此,对雪崩击穿的研究和控制对提高半导体器件的性能和可靠性具有重要意义。
解决方案
1.优化器件结构,提高击穿电压;
2.采用高介电常数材料作为栅极绝缘层,降低电场强度;
3.添加电压保护电路:可以在MOS管的漏源之间添加电压保护电路,例如二极管、电流限制器或者其他电压保护装置,以防止电压超过额定值。
4.控制电路设计:在电路设计中,合理控制电压的大小和变化率,避免电压尖峰或过高的电压出现,从而减少MOS管雪崩击穿的风险等
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