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发表于 2016-3-10 15:26:19
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.GGNMOS和GCNMOS的差别和优缺点
GC的优势在于能够比GG更快地响应transient,在较短时间内进入snapback, 用来改善 GGNMOS 无法 uniform turn-on 的缺点。GGNMOS由于通常面积较大,需要多finger结构,而其触发机理是由寄生NPN晶体管导通而进入snapback区域的,所以,其多finger由于基极电阻差异极可能导致不同时导通;而GCNMOS是用电压的上升时间来判断正常上电和ESD冲击的,RC具有延迟效果,所以,其NMOS不会存在多finger不同时导通的问题,但是gcnmos rc 大小设置不合理,也可能引起只有表面导通,需要的面积未必更小。
同样的NMOS的尺寸情况下,对比GCNMOS,GGNMOS两种结构对比:
1)GC当然费面积。
2)ESD脉冲来时,GCNMOS的耦合会比GGNMOS(Cgd的寄生电容<外部加的Cap)的快,而且GCNMOS的耦合电压会高,栅极上有电压,沟道会有一定的电流流到衬底,从而较低的Vt1就能使寄生NPN开启,衬底泄放ESD。
3)但要控制好GCNMOS的Cap大小,若GCNMOS的强耦合使NMOS的栅极电压过高>Vth时,NMOS将导通,ESD 2KV,等效有1.33mA的电流通过NMOS沟道泄放很容易就烧坏,故GCNMOS需足够的面积,要不然效果更差。
4)要付出的代价是, 在进入snapback region前, 有部份的ESD current会走 NMOS gate下的surface channel,在寄生的 lateral BJT 启动前, NMOS的 surface channel 必需先顶住,不可以被烧毁. 因会 surface channel 很浅,需足够的散热面积以避免被烧毁, 所以唯有加大 width 一途,这也就是为何GCNMOS 一般必需使用较大size的原因。 |
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