QBD (elektronika)

QBD to termin stosowany do pomiaru ładunku do przebicia urządzenia półprzewodnikowego . Jest to standardowa badań niszczących stosowana do określania jakości tlenków bramek w urządzeniach MOS . Jest równy całkowitemu ładunkowi przechodzącemu przez warstwę dielektryka (tj. fluencji elektronów lub dziur pomnożonej przez ładunek elementarny) tuż przed awarią. Zatem QBD jest miarą zależnego od czasu rozkładu tlenku bramki . Jako miara jakości tlenku, QBD może być również użytecznym wskaźnikiem niezawodności produktu w określonych warunkach naprężenia elektrycznego.

Metoda badania

Do struktury MOS przykładane jest napięcie , aby przepuścić kontrolowany prąd przez tlenek, czyli wstrzyknąć kontrolowaną ilość ładunku do warstwy dielektrycznej. Mierząc czas, po którym mierzone napięcie spada do zera (w przypadku przebicia elektrycznego ) i całkując wprowadzony prąd w czasie, określa się ładunek potrzebny do rozerwania tlenku bramki.

ładunku bramki definiuje się jako:

$${\ displaystyle Q _ {\ tekst {bd}} = \ int _ {0} ^ {t _ {\ tekst {bd}}} ja (t) \, dt}$$

gdzie $etapie$ tuż przed niszczycielskim załamaniem .

Warianty

Istnieje pięć powszechnych wariantów metody badawczej QBD:

1. Liniowa rampa napięcia (procedura testowa rampy V obejmująca krzywą charakterystyki prądu i napięcia (IV) przy użyciu liniowo rosnącego i/lub malejącego napięcia, jak w przypadku fali piłokształtnej lub fali trójkątnej )
2. stałego (CCS)
3. Wykładnicza rampa prądowa (ECR) (obejmująca krzywą charakterystyki prądu i napięcia (IV) wykorzystującą wykładniczo rosnące i/lub malejące napięcie, jak w przypadku fali opartej na stałym czasie ładowania/rozładowywania RC ) lub (procedura testowa rampy J)
4. Ograniczona rampa J (wariant procedury J-ramp, w której rampa prądowa zatrzymuje się przy określonym poziomie naprężenia i kontynuuje jako naprężenie prądu stałego).
5. Liniowa rampa prądowa (LCR) (obejmująca krzywą charakterystyki prądu i napięcia (IV) wykorzystującą liniowo rosnący i/lub malejący prąd, jak w przypadku fali piłokształtnej lub fali trójkątnej )

W przypadku procedury testowej V-ramp zmierzony prąd jest całkowany w celu uzyskania QBD. Zmierzony prąd służy również jako kryterium detekcji zakończenia rampy napięciowej. Jednym z określonych kryteriów jest zmiana logarytmicznego nachylenia prądu pomiędzy kolejnymi stopniami napięcia.

Analiza

Skumulowany rozkład zmierzonego QBD jest powszechnie analizowany za pomocą wykresu Weibulla .

Standardy

Norma JEDEC

• JESD35-A – Procedura testowania cienkich dielektryków na poziomie płytki, kwiecień 2001

Zobacz też

• Kondensator - sekcja awaryjna
• Emisja elektronów polowych
• Jakość według projektu