Qu'est-ce que GIDL (fuite de drain induite par la grille) ?

Phénomène où le champ intense dans la zone de recouvrement grille-drain provoque un courant tunnel bande à bande, augmentant la fuite à l'état bloqué. Problématique notamment pour la rétention des données en DRAM.

Nom japonais: GIDL(ゲート誘起ドレインリーク)

« GIDL (fuite de drain induite par la grille) » apparaît dans 3 questions d'entraînement réparties sur 2 thèmes, dont MOSFET, DRAM.

Domaine: MOSFET

S'entraîner : questions sur GIDL (fuite de drain induite par la grille)

Quel phénomène augmente le courant de fuite à l’état bloqué par un courant tunnel bande à bande dû au fort champ électrique dans la zone de recouvrement grille-drain ?

  1. ADIBL
  2. BNBTI
  3. CGIDL (fuite de drain induite par la grille)
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Réponse : C. GIDL (fuite de drain induite par la grille)

Même transistor bloqué, si une forte tension existe entre grille et drain, les bandes se courbent fortement près du bord de grille côté drain et un courant circule par effet tunnel bande à bande. C’est le GIDL, qui a pour caractéristique d’augmenter lorsque la tension de grille devient plus négative. Il pose problème dans les dispositifs exigeant des fuites extrêmement faibles, comme les transistors de cellule DRAM, et se limite par la conception du dopage et du champ à l’extrémité drain. Le DIBL est la baisse du seuil due à la tension de drain, le NBTI une dégradation du pMOS.

Quelle combinaison regroupe les principales composantes du courant de fuite d’un MOSFET à l’état bloqué ?

  1. AFuite sous le seuil, fuite de grille, fuite de jonction
  2. BUniquement le photocourant
  3. CAucun courant de fuite ne circule
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Réponse : A. Fuite sous le seuil, fuite de grille, fuite de jonction

Un MOSFET bloqué est parcouru par la fuite sous le seuil, qui circule en dessous du seuil, par la fuite de grille à travers l’isolant de grille et par la fuite de jonction à travers les jonctions de source et de drain (GIDL compris). Même inférieures au nA par transistor, ces fuites atteignent plusieurs W en veille sur plusieurs milliards de transistors. Les contre-mesures combinent films high-k, multi-Vth, coupure d’alimentation des blocs inutilisés (power gating) et commande de la polarisation de substrat.

« GIDL (fuite de drain induite par la grille) » dans les explications

Questions mentionnant « GIDL (fuite de drain induite par la grille) » (3)

  1. Quel phénomène augmente le courant de fuite à l’état bloqué par un courant tunnel bande à bande dû au fort champ électrique dans la zone de recouvrement grille-drain ?
  2. Quelle combinaison regroupe les principales composantes du courant de fuite d’un MOSFET à l’état bloqué ?
  3. Quels sont les principaux chemins de fuite qui déterminent la durée de rétention des données d'une cellule DRAM ?

Termes associés

DIBL NBTI Ouverture numérique (NA) Coupure d'alimentation (power gating) Via Rafraîchissement (refresh) CMOS Couche d'inversion Courant de court-circuit transitoire Effet de canal court

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