ggNMOS
NMOS med jordad grind , allmänt känd som ggNMOS , är en skyddsanordning för elektrostatisk urladdning (ESD) som används inom CMOS- integrerade kretsar (IC). Sådana enheter används för att skydda ingångarna och utgångarna på en IC, som kan nås off-chip ( trådbunden till stiften på ett paket eller direkt till ett kretskort ) och är därför föremål för ESD vid beröring. En ESD-händelse kan leverera en stor mängd energi till chippet, vilket potentiellt förstör in-/utgångskretsar; en ggNMOS-enhet eller andra ESD-skyddsenheter ger en säker väg för ström att flyta, istället för genom känsligare kretsar. ESD-skydd med hjälp av sådana enheter eller andra tekniker är viktigt för produktens tillförlitlighet: 35 % av alla IC-fel på fältet är associerade med ESD-skador.
Strukturera
Som namnet antyder består en ggNMOS-enhet av en relativt bred NMOS-enhet där grinden, källan och kroppen är sammanbundna till jord. Dräneringen av ggNMOS är ansluten till I/O-plattan under skydd. En parasitisk NPN bipolär övergångstransistor (BJT) bildas således med kollektorn ( n-typ ) som fungerar som kollektor, bas/källa-kombinationen (n-typ) som emitter och substratet ( p - typ ) som bas . Såsom förklaras nedan är ett nyckelelement för driften av ggNMOS den parasitära resistansen som finns mellan emitter- och basterminalerna hos den parasitära npn BJT. Denna resistans är ett resultat av den ändliga konduktiviteten hos det p-typdopade substratet.
Drift
När en positiv ESD-händelse uppträder på I/O-dynan (drain), blir kollektor-basövergången för den parasitära NPN BJT omvänd förspänd till punkten för lavinbrott . Vid denna punkt inducerar den positiva strömmen som flyter från basen till jord en spänningspotential över parasitmotståndet, vilket gör att en positiv spänning uppträder över bas-emitterövergången. Den positiva VBE framåt förspänner denna korsning och triggar den parasitära NPN BJT.