Mosfet' lerde aşırı gerilim kaynaklı kapasite değişimlerinin zamana bağlı incelenmesi
Time dependent investigation of over voltage induced capacity changes at mosfets
- Tez No: 377326
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. YASİN ÖZÇELEP
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- 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
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DENİZ YILDIRIM
- 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
2003
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN KUNTMAN
- 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
2018
Fizik ve Fizik MühendisliğiAbant İzzet Baysal ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERCAN YILMAZ
- 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
2015
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KUBİLAY KUTLU
- 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
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA BERKE YELTEN