Time-dependent gate oxide breakdown
وقت پر منحصر گیٹ آکسائیڈ بریک ڈاؤن (یا وقت پر منحصر ڈائی الیکٹرک بریک ڈاؤن، ٹی ڈی ڈی بی) ایک قسم کی ٹرانجسٹر ایجنگ ہے، جو ایم او ایس ایف ای ٹی میں ایک ناکامی کا طریقہ کار ہے، جب گیٹ آکسائیڈ نسبتا کم برقی میدان کے طویل وقت کے اطلاق کے نتیجے میں ٹوٹ جاتا ہے (اس کے برعکس فوری خرابی، جو مضبوط برقی میدان کی وجہ سے ہوتی ہے)۔ یہ خرابی الیکٹران ٹنلنگ کرنٹ کی وجہ سے گیٹ آکسائڈ سے سبسٹریٹ تک چلنے والے راستے کی تشکیل کی وجہ سے ہوتی ہے، جب ایم او ایس ایف ای ٹی کو ان کے مخصوص آپریٹنگ وولٹیج کے قریب یا اس سے آگے چلایا جاتا ہے۔ ماڈلز ڈائی الیکٹرک میں عیب پیدا کرنا ایک غیر معمولی عمل ہے۔ بریک ڈاؤن کے دو طریقے ہیں، اندرونی اور بیرونی۔ اندرونی خرابی برقی دباؤ سے پیدا ہونے والے عیب کی وجہ سے ہوتی ہے۔ بیرونی خرابی مینوفیکچرنگ کے عمل سے پیدا ہونے والے نقائص کی وجہ سے ہوتی ہے۔ انٹیگریٹڈ سرکٹس کے لیے، بریک ڈاؤن کا وقت ڈائی الیکٹرک (گیٹ آکسائیڈ) کی موٹائی اور مواد کی قسم پر بھی منحصر ہوتا ہے، جو مینوفیکچرنگ کے عمل نوڈ پر منحصر ہوتا ہے۔ گیٹ آکسائیڈ موٹائی> 4nm کے ساتھ پرانی نسل کی مصنوعات SiO2 پر مبنی ہیں اور گیٹ آکسائیڈ <4nm کے ساتھ جدید عمل نوڈس ہائی-k ڈائی الیکٹرک مواد پر مبنی ہیں۔ بریک ڈاؤن کے مختلف ماڈل ہیں اور گیٹ آکسائیڈ کی موٹائی ماڈل کی صداقت کا تعین کرتی ہے۔ ای ماڈل، 1/ای ماڈل اور پاور لا ایکسپونینشل ماڈل عام ماڈل ہیں جو بریک ڈاؤن رویے کو ظاہر کرتے ہیں۔ انٹیگریٹڈ سرکٹ (آئی سی) اجزاء کے لیے ناکامی کی اقسام کلاسیکی باتھ ٹب وکر کی پیروی کرتی ہیں۔ بچوں کی اموات ہوتی ہے، جو عام طور پر مینوفیکچرنگ نقائص کی وجہ سے ناکامی کی شرح کو کم کر رہی ہے۔ ایک کم مستقل ناکامی کی شرح جو بے ترتیب نوعیت کی ہو۔ عمر رسیدہ سیمی کنڈکٹر ڈیگریڈیشن میکانزم کی وجہ سے ویر آؤٹ ناکامیاں ناکامیوں میں اضافہ کر رہی ہیں۔ ٹی ڈی ڈی بی اندرونی ویر آؤٹ فیل میکانزم میں سے ایک ہے۔ کسی بھی آپریٹنگ حالات کے لیے ٹی ڈی ڈی بی سمیت سیمی کنڈکٹر ویر آؤٹ میکانزم کے لیے آئی سی اجزاء کی کارکردگی کا جائزہ لیا جا سکتا ہے۔ اوپر بیان کردہ بریک ڈاؤن ماڈلز کو وقت پر منحصر ڈائی الیکٹرک بریک ڈاؤن (ٹی ڈی ڈی بی) کی وجہ سے جزو کے ناکام ہونے کے وقت کی پیش گوئی کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ٹیسٹ کا طریقہ ٹی ڈی ڈی بی کے رویے کی تحقیقات کے لیے سب سے زیادہ استعمال ہونے والا ٹیسٹ "مستقل تناؤ" ہے۔ مستقل تناؤ کے ٹیسٹ کا اطلاق مستقل وولٹیج تناؤ (سی وی ایس) یا مستقل موجودہ تناؤ کی شکل میں کیا جا سکتا ہے۔ سابقہ میں، ایک وولٹیج (جو اکثر آکسائڈ کے بریک ڈاؤن وولٹیج سے کم ہوتا ہے) گیٹ پر لگایا جاتا ہے، جب کہ اس کے رساو کے کرنٹ کی نگرانی کی جا رہی ہوتی ہے۔ اس مستقل اطلاق شدہ وولٹیج کے تحت آکسائڈ کو ٹوٹنے میں جو وقت لگے گا اسے ٹائم ٹو فیلچر کہا جاتا ہے۔ اس کے بعد وقت سے ناکامی کی تقسیم حاصل کرنے کے لیے ٹیسٹ کو کئی بار دہرایا جاتا ہے۔ یہ تقسیم وشوسنییتا کے پلاٹ بنانے اور دوسرے وولٹیج پر آکسائڈ کے ٹی ڈی ڈی بی رویے کی پیش گوئی کے لیے استعمال ہوتی ہیں۔ مزید دیکھیں کیو بی ڈی ہائی ٹمپریچر آپریٹنگ لائف حوالہ جات سیمی کنڈکٹر ڈیوائس نقائص