1.PMOsFET负偏置温度不稳定性的产生机理

   NBTI发生于高温环境下加负栅压的PMOSFET中,表现为绝对漏极饱和电流(JD义s⑾)和跨导(gm)的减小,“关断”电流(几f)和阈值电压(Kh)的增加。OMI-SS-124DM典型的应力温度在1OO~250℃范围内,氧化物电场通常低于6mV/cm,即低于导致热载流子退化的电场。通常会在老化过程中遇到这样的电场和温度,但在高性能IC的日常操作中也会遇到。图5.15显示了CMOs电路中的电场的变化趋势。由图可见,氧化层中的电场容易产生NBTI效应。

   负栅极电压或高温环境都会产生NBTI效应,但是两者的联合会产生更强更快的影响。NBTI效应主要发生在负偏置的P沟道MOsFET中。而在施加正栅极电压的P沟道MOSFET和在负栅极电压的N沟道MOSFET中,NBTI似乎是可以忽略的。在MOs电路中,它最常出现在Γ沟道MOSFET反相器操作的“高”。这会导致时序的变化和潜在的电路故障,主要是因为它会使逻辑电路中的信号延时增加。时序路径的不对称退化可以导致敏感逻辑电路的功能失效,从而导致产品的现场失效。