MOSFET

Welche Zerstörung kann auftreten, wenn zwischen Gate und Source eines MOSFETs eine Spannung weit über dem Nennwert angelegt wird?

  1. ADurchschlag des Gateisolators
  2. BElektromigration
  3. CSoft Error
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Antwort: A. Durchschlag des Gateisolators

Der Gateisolator ist bei modernen Bauelementen nur wenige nm dünn, und die Durchschlagfeldstärke beträgt bei SiO2 etwa 10 MV/cm; bei 2 nm ergibt sich rechnerisch bereits bei einigen Volt eine Zerstörung. Nach dem Durchschlag sind Gate und Kanal kurzgeschlossen, und der Transistor ist unbrauchbar. Da dies auch durch statische Elektrizität (einige kV) leicht geschieht, sind in Ein- und Ausgängen von ICs ESD-Schutzschaltungen eingebaut, und auch die Gate-Spannungsfestigkeit von Leistungs-MOSFETs beträgt nur etwa ±20 V. Auch TDDB, die Degradation durch langzeitige Spannung selbst innerhalb der Nennwerte, ist ein Zuverlässigkeitsproblem.

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