Geri Dön

Mosfet' lerde aşırı gerilim kaynaklı kapasite değişimlerinin zamana bağlı incelenmesi

Time dependent investigation of over voltage induced capacity changes at mosfets

  1. Tez No: 377326
  2. Yazar: HATİCE GÜL SEZGİN
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. YASİN ÖZÇELEP
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2014
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 119

Özet

Günümüzde yaygın bir şekilde kullanılan MOSFET' lerin geçit oksit tabakaları normal çalışma koşulları altında zaman içerisinde bozulmaya uğramaktadır. Bu durum MOSFET' lerin işlevlerini yerine getirememesine neden olmaktadır. Bu tezde, MOSFET' lere geçit ucundan normal çalışma koşullarının üzerinde bir gerilim uygulanarak MOSFET geçit oksidinin daha kısa sürede bozulması sağlanmıştır. Bu bozulmanın MOSFET' in terminal kapasiteleri üzerindeki etkileri zamana bağlı olarak incelenmiştir. Ayrıca elektriksel yormaya maruz kalan MOSFET' in karakteristik parametrelerindeki (eşik gerilimi, mobilite, çalışma direnci, vb.) değişimler de bu çalışma kapsamında ele alınmıştır. Terminal kapasiteleri, sayısal uygulamalarda anahtarlama sürelerini ve analog uygulamalarda frekans cevabını belirlemede önemli bir rol oynamaktadır. Yorulmuş transistörler evirici ve kuvvetlendirici devrelerinde çalıştırılarak bu devrelere ait karakteristik parametreler (anahtarlama süreleri, frekans cevabı parametreleri) hesaplanmıştır. Bu karakteristik parametrelerin değişimleri üzerinden elektriksel yormanın devrelere olan etkileri incelenmiştir. Elde edilen deneysel sonuçların yanı sıra, benzetim çalışması da gerçekleştirilerek yorma etkisi modellenmiştir. Anahtarlama uygulamaları için basit ve doğru bir bozulmuş güç MOSFET modeli önerilmiştir. Kuvvetlendirici devresi açısından da üst kesim frekansının yormaya bağlı olarak değişiminin elde edilebilmesi için alternatif bir benzetim sistemi önerilmiştir. Önerilen bozulma modelleri, devre tasarımcılarına sürecin erken safhalarında devre güvenilirliğini tahmin etmede yardımcı olacaktır.

Özet (Çeviri)

The oxide layers of MOSFETs, that are commonly used nowadays, degradate over time under normal operating conditions. This degradation causes that MOSFETs cannot operate their own functions. In this thesis, the degradation of oxide layers are achieved in a shorter time by applying the voltage which is higher than that of the normal operating condition. The effects of this degradation on the terminal capacitances of MOSFET's are analyzed depending on time. The changes of characteristic parameters (threshold voltage, mobility, on resistance, etc.) of stress induced MOSFETs are also dealt with in the context of this study. Terminal capacitances play an important role on switching times of digital circuits and frequency characteristic of analog circuits. The related characteristic parameters (switching times, frequency characteristic parameters) of these circuits were determined by operating the degredated transistors in the inverter and amplifier circuits. Effects of electrical stress on the circuits were analyzed over changes of the characteristic parameters. Beside of the obtained experimental results, stress effect is also modeled by carrying out simulation studies. For switching applications, a simple and accurate degradated power MOSFET model was proposed. In respect of the amplifier circuits, an alternative simulation framework is proposed in order to obtain the changes of the high cut-off frequency depending on stress time. Proposed degradation models have ability to help designers to predict circuit reliability in the early stages of designs.

Benzer Tezler

  1. A peak current controlled dimmable sepic led driver with low flicker

    Düşük flickerli tepe akım kontrollü ayarlanabilir sepic led sürücü

    KERİM ÖRÜKLÜ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ DENİZ YILDIRIM

  2. Development of MOSFET models suitable for simulation of analog CMOS circuits after hot-carrier stress

    Sıcak-taşıyıcı yorulma etkileri sonrasında analog CMOS devrelerin simulasyonu için uygun MOSFET modellerin geliştirilmesi

    GÜRSEL DÜZENLİ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2003

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAKAN KUNTMAN

  3. Fabrication and characterization of nuclear radiation sensing field effect transistors (NurFETs) with high-K dielectrics

    Yüksek-K dielektrikli alan etkili nükleer radyasyon dedektörlerinin (NürFET) üretimi ve karakterizasyonu

    ŞENOL KAYA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Fizik ve Fizik MühendisliğiAbant İzzet Baysal Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERCAN YILMAZ

  4. Yüksek dielektrik sabitli yalıtkan filmlerin üretilmesi ve mos yapıda incelenmesi

    Fabrication and characterization of high-k dielectric films in mos structure

    AYŞE EVRİM SAATCİ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KUBİLAY KUTLU

  5. Characterization of time-based degradation effects and machine learning-based modeling of hot carrier injection in 40 NM CMOS transistors

    40 NM CSMOS transistörlerde sıcak taşıyıcı enjeksiyonunun zaman bazlı bozulma etkilerinin karakterizasyonu ve makine öğrenimine dayalı modellenmesi

    XHESİLA XHAFA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUSTAFA BERKE YELTEN