当栅氧化层在偏压条件下T作时,其漏电流会逐渐增加,最后导致击穿,从而使栅氧化层失去绝缘功能。UC3524ADWTR一般情况下,栅氧化层的可靠性测试是在恒定电压下进行的,这种失效模式被称为时间相关的介电层击穿(Time Dependent Diclcctric Breakdown,TDDB)。

   1.氧化层击穿机制

   随着氧化层上施加的电压越来越大,氧化层在直接隧穿和FN隧穿作用下电流变大。空穴在这个过程中也随之产生,由于这些空穴在氧化层中几乎没有移动力,他们对氧化层产生了不可忽略的损伤。一种对于氧化层击穿的解释是:这些空穴(电子、导致了氧化层中中性电子陷阱的增多。当存在足够多的这种陷阱的时候,就会形成一条由陷阱组成的从栅极到衬底的导通通道,从而产生很大的电流而热击穿。

   2.Ⅴ-TDDB:电压-经时介电层击穿

   在一定的温度下对栅氧化层施加恒定电压,并对穿过栅氧化层的漏电流进行监测,当漏电流超过某个值(例如,1uA)9此时间即为介电击穿故障时间。

   3.J-TDDB:电流-经时介电层击穿

   另外一种描述栅氧化层击穿的方法是击穿电荷测试(Qbd)。在击穿电荷测试中,对栅氧化层施加恒定的电流,并对穿过栅氧化层的电压进行监测,当栅氧化层电压突然降低,我们认为栅氧化层被击穿了。这个击穿时间即为故障时间(rbd),Gd是固定电流和r㈨的乘积。击穿电荷测试(Qbd)对于非易失性记忆体(nonvolatile memories)尤其重要,例如EEPROM、Flash,因为Tunnel°妊de的耐久性是由Qbd来决定的。