Time-dependent gate oxide breakdown
समय-निर्भर गेट ऑक्साइड टूटना (या समय-निर्भर अस्तरक टूटना, टी. डी. डी. बी.) एक प्रकार का ट्रांजिस्टर एजिंग है, जो एम. ओ. एस. एफ. ई. टी. में एक विफलता तंत्र है, जब गेट ऑक्साइड अपेक्षाकृत कम विद्युत क्षेत्र के लंबे समय तक उपयोग के परिणामस्वरूप टूट जाता है (तत्काल टूटने के विपरीत, जो मजबूत विद्युत क्षेत्र के कारण होता है)। टूटना इलेक्ट्रॉन टनलिंग करंट के कारण गेट ऑक्साइड के माध्यम से सब्सट्रेट के लिए एक संवाहक पथ के गठन के कारण होता है, जब एम. ओ. एस. एफ. ई. टी. को उनके निर्दिष्ट ऑपरेटिंग वोल्टेज के करीब या उससे आगे संचालित किया जाता है। प्रतिरूप परावैद्युत में दोष उत्पन्न होना एक यादृच्छिक प्रक्रिया है। टूटने के दो तरीके हैं, आंतरिक और बाह्य। आंतरिक टूटना विद्युत तनाव प्रेरित दोष उत्पादन के कारण होता है। बाह्य विघटन विनिर्माण प्रक्रिया द्वारा प्रेरित दोषों के कारण होता है। इंटीग्रेटेड सर्किट के लिए, टूटने का समय परावैद्युत (गेट ऑक्साइड) की मोटाई और सामग्री के प्रकार पर भी निर्भर करता है, जो निर्माण प्रक्रिया नोड पर निर्भर करता है। गेट ऑक्साइड मोटाई> 4nm के साथ पुरानी पीढ़ी के उत्पाद SiO2 पर आधारित हैं और गेट ऑक्साइड <4nm के साथ उन्नत प्रक्रिया नोड उच्च-के परावैद्युत सामग्री पर आधारित हैं। अलग-अलग ब्रेकडाउन मॉडल हैं और गेट ऑक्साइड की मोटाई मॉडल की वैधता निर्धारित करती है। ई मॉडल, 1/ई मॉडल और पावर लॉ एक्सपोनेंशियल मॉडल सामान्य मॉडल हैं जो टूटने के व्यवहार को दर्शाते हैं। एकीकृत परिपथ (आईसी) घटकों के लिए विफलता प्रकार क्लासिक बाथ टब वक्र का पालन करते हैं। शिशु मृत्यु दर है, जो आमतौर पर विनिर्माण दोषों के कारण विफलता दर को कम कर रही है। एक कम निरंतर विफलता दर जो प्रकृति में यादृच्छिक है। उम्र बढ़ने से अर्धचालक क्षरण तंत्र के कारण खराब होने की विफलताएँ बढ़ती जा रही हैं। टी. डी. डी. बी. आंतरिक क्षय विफलता तंत्रों में से एक है। आई. सी. घटकों के प्रदर्शन का मूल्यांकन किसी भी संचालन स्थितियों के लिए टी. डी. डी. बी. सहित अर्धचालक क्षय तंत्र के लिए किया जा सकता है। ऊपर उल्लिखित ब्रेकडाउन मॉडल का उपयोग समय पर निर्भर परावैद्युत ब्रेकडाउन (टीडीडीबी) के कारण घटक के विफल होने के समय की भविष्यवाणी करने के लिए किया जा सकता है। परीक्षण विधि टी. डी. डी. बी. व्यवहार की जांच के लिए सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला परीक्षण "निरंतर तनाव" है। निरंतर तनाव परीक्षणों को निरंतर वोल्टेज तनाव (सी. वी. एस.) या निरंतर वर्तमान तनाव के रूप में लागू किया जा सकता है। पूर्व में, गेट पर एक वोल्टेज (जो अक्सर ऑक्साइड के टूटने वाले वोल्टेज से कम होता है) लगाया जाता है, जबकि इसके रिसाव प्रवाह की निगरानी की जा रही होती है। इस स्थिर प्रयुक्त वोल्टेज के तहत ऑक्साइड को टूटने में लगने वाले समय को समय-से-विफलता कहा जाता है। समय-से-विफलता का वितरण प्राप्त करने के लिए परीक्षण को कई बार दोहराया जाता है। इन वितरणों का उपयोग विश्वसनीयता प्लॉट बनाने और अन्य वोल्टेज पर ऑक्साइड के टीडीडीबी व्यवहार की भविष्यवाणी करने के लिए किया जाता है। क्यू. बी. डी. उच्च तापमान संचालन जीवन संदर्भ अर्धचालक उपकरण दोष भी देखें।