MOS管的静电击穿问题

MOS管输入电阻很高,为什么一遇到静电就不行了?

静电击穿:由于静电的积累导致电压超过了原本MOS的绝缘能力,导致电流突然增大的现象。

MOS管基础知识了解:

G极(gate)---栅极,不用说比较好认

S极(source)---源极,不论是P沟道还是N沟道,两根线相交的就是

D极(drain)---漏极,不论是P沟道还是N沟道,是单独引线的那边

一般静电击穿有两种,一是电压型,即栅极的薄氧化层发生击穿,形成针孔,使栅极和源极间短路,或者使栅极和漏极间短路;

二是功率型,即金属化薄膜铝条被熔断,造成栅极开路或者使源极开路。

MOS管的输入电阻指的是在栅源之间,当栅极电压变化时,源极电流的变化率。

MOS管的输入电阻通常很高,具有很高的绝缘性能,这意味只有极小的漏电极通过栅极 。

现在回到问题本身,mos管是一个ESD敏感器件,由于本身的高输入电阻,再加上栅-源极间的电容非常小,导致它极易受外界电磁场或静电的感应而带电。当静电或外界电磁场作用于MOS管时,就会在极间电容上形成电荷,导致极间电容的电压升高。由于输入电阻很高,这些电荷无法通过输入端得到很好地泄露,于是电压在极间电容上积累,可能会引起静电击穿甚至有损坏MOS管的风险。

上面我们说到一个点,也就是mos管的工作环境,在静电场较强的环境中,空气中的离子和电荷会较多,从而增大了增加静电的积累和放电的可能性,也就进一步增加了mos管受到静电损坏的风险。为了保护mos管免受静电损坏,可以采取以下措施:第一,mos管的栅极接地,栅极接到一个固定的电位,避免其悬空;第二,并联电阻,并联一个电阻在Vgs之间,起到一个放电电阻,释放电荷的作用;第三,防止稳压二极管,在Vgs之间放置稳压二极管,受外部静电或或引起高压损坏的可能性。

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