Transistör yaşlanması - Transistor aging

Transistör yaşlanması (bazen silikon yaşlanması olarak adlandırılır ), silikon transistörlerin kullanıldıkça zamanla kusurlar geliştirmesi, performansı ve güvenilirliği düşürmesi ve sonunda tamamen başarısız olması sürecidir. Adına rağmen, benzer mekanizmalar her türlü yarı iletkenden yapılmış transistörleri etkileyebilir. Üreticiler, talaşları başlangıçta yapabildiklerinden daha yavaş hızlarda çalıştırarak bunu (üretim kusurlarının yanı sıra) telafi eder .

nedenler

Yaşlanan transistörü ana sebepleri MOSFET'lere olan elektron göçü ve şarj tuzaklama .

Elektrogöç , iletkendeki elektronların transferinden kaynaklanan momentumun neden olduğu iyonların hareketidir . Bu, malzemenin bozulmasına, teşhis edilmesi çok zor olan aralıklı arızalara ve sonunda arızaya neden olur.

Yük yakalama, zamana bağlı geçit oksit bozulması ile ilgilidir ve direnç ve eşik voltajında (transistörün iletmesi için gereken voltaj) bir artış ve boşaltma akımında bir azalma olarak kendini gösterir. Bu, nihayetinde eşikler çökene kadar çip performansını zamanla düşürür. Yük yakalama birkaç şekilde gerçekleşir:

  • Sıcak taşıyıcı enjeksiyon (HCI), elektronların okside sızmak için yeterli enerji kazandığı, orada sıkışıp kaldığı ve muhtemelen ona zarar verdiği yerdir.
  • Boşaltma akımının birkaç ayrı seviye arasında dalgalandığı ve artan sıcaklıkla kötüleştiği yerde rastgele telgraf gürültüsü (RTN) de ortaya çıkabilir.
  • Bias sıcaklık kararsızlığı (BTI), transistörden akım geçmese bile, kapıya voltaj uygulandığında yükün okside sızdığı yerdir. Geçitten voltaj kaldırıldığında, yükler kademeli olarak milisaniyeler veya saatler arasında dağılır.

Yük yakalama, John Szedon ve Ting L. Chu tarafından dijital bilgi depolamanın uygun bir yolu olarak belirlendi ve SONOS, MirrorBit ve 3D NAND flash bellek teknolojilerinde geliştirildi.

Ayrıca bakınız

Referanslar

  • Kenan, John; Kim, Chris H (25 Nisan 2011). "Transistör Yaşlanma" . IEEE Spektrumu . 21 Haziran 2020'de alındı .
  • Sguigna, Alan (25 Ağu 2013). "Silikon Yaşlanma ve Sinyal Bütünlüğü" . VARLIK InterTech . 21 Haziran 2020'de alındı .