Puolijohteiden vuotovirrat voivat vaikuttaa laitteen suorituskykyyn ja luotettavuuteen. Näiden virtausten tunnistaminen ja vähentäminen edellyttää niiden syiden ymmärtämistä ja tarkkoja laskelmia. Tässä artikkelissa käsitellään yleisiä vuotolähteitä ja tarjotaan menetelmiä vianmääritystä ja ratkaisuja varten.

Vuotovirtojen ymmärtäminen

Vuotovirrat ovat ei-toivottuja sähkövirtoja, joita tapahtuu, kun puolijohdelaite on off-tilassa tai tietyissä olosuhteissa. Ne voivat johtua erilaisista mekanismeista, kuten liitosvuodosta, pintavuodosta tai porttivuodosta transistoreissa. Tarkkojen laskelmien avulla voidaan tunnistaa perussyitä ja suunnitella tehokkaita ratkaisuja.

Vuotovirtojen laskeminen

Vuotovirtojen laskemiseksi käytetään seuraavaa yleistä kaavaa:

[LLT:0]]I[[LLT:1]]]vuoto[[[LLT:2]]] = V / R[[LLT:3]]vuoto[[[LLT:4]][[[LLT:5]]]]

jossa

  • Ivuoto [ on vuotovirta
  • V on käytetty jännite
  • ]R[]vuoto [ on vuotojenkestävyys

Mittaamalla vuodonkestävyys ja käyttämällä jännitettä insinöörit voivat arvioida vuotovirran ja tunnistaa mahdolliset ongelmat aiheuttavia poikkeavia tasoja.

Yleiset syyt ja vianmääritys

Suuria vuotovirtoja voivat aiheuttaa viat, kontaminaatio tai suunnitteluvirheet. Vianmääritys edellyttää laitteen tarkastusta, vuototasojen mittaamista ja niiden vertailua eritelmiin. Tekniikoita ovat:

  • Silmämääräinen tarkastus fyysisten vaurioiden tai saastumisen varalta
  • Mittaus vuodon jännitteellä eri jännitettä
  • Laiteparametrien tarkistaminen tietotaulujen perusteella
  • Lämpötilasta riippuvat testit

Ratkaisut vuotovirtojen vähentämiseksi

Vuotovirtojen vähentämiseen liittyy sekä suunnittelun parannuksia että prosessinohjausta.

  • Korkealaatuisten materiaalien käyttö, joilla on pienemmät vikatiheydet
  • Asianmukaisten pintapassivointitekniikoiden toteuttaminen
  • Optimoida laitteen geometriaa vuotoreittien minimoimiseksi
  • Vuotoa estävien harhautusjärjestelmien soveltaminen