內容介紹
中文摘要：
工業(yè)級熒光光纖溫度傳感器讀出電路的I/O引腳需要片上集成高性能靜電放電（ESD）保護器件。采用0.18 μm標準BCD工藝制造的基本N型埋層柵控可控硅（NBL-GCSCR）失效等級難以滿(mǎn)足需求。因此，基于相同半導體工藝，提出片上集成新型高失效等級深N阱柵控可控硅（DNW-GCSCR）以有效解決上述問(wèn)題。采用技術(shù)計算機輔助設計（TCAD）仿真分析器件特性?？煽毓柰ㄟ^(guò)傳輸線(xiàn)脈沖（TLP）進(jìn)行測試，以獲得準確ESD參數。具有縱向雙極晶體管（BJT）路徑的NBL-GCSCR維持電壓（24.03 V）明顯高于具有相同尺寸橫向可控硅路徑的DNW-GCSCR維持電壓（5.15 V）。NBL-GCSCR器件的失效電流為1.71 A，DNW-GCSCR器件的失效電流為20.99 A。當DNW-GCSCR柵極尺寸從2 μm增加到6 μm時(shí)，維持電壓為從3.50 V增加到8.38 V。優(yōu)化后的DNW-GCSCR（柵極尺寸6 μm）可以穩定應用于目標讀出電路的片上靜電放電保護。
關(guān)鍵詞：
靜電擊穿；半導體器件可靠性；CMOS工藝
作者：
汪洋1，金湘亮1，楊健1，嚴峰1，劉煜杰1，彭艷2，羅均2，楊軍3 單位： 1湖南師范大學(xué)物理與電子科學(xué)學(xué)院，中國長(cháng)沙市，4100812上海大學(xué)機電工程與自動(dòng)化學(xué)院，中國上海市，2004443西安大略大學(xué)工程學(xué)院，加拿大安大略省倫敦市，N6A3K7 本文引用格式： Yang WANG, Xiangliang JIN, Jian YANG, Feng YAN, Yujie LIU, Yan PENG, Jun LUO, Jun YANG, 2022. Design and optimization of a gate-controlled dual direction electro-static discharge device for an industry-level fluorescent optical fiber temperature sensor.Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering, 23(1):158-170.https://doi.org/10.1631/FITEE.2000504 |
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