MOS承受電壓的問題

李鐏鐶

老實說，
! R7 x& s6 \* i) A6 c' X3 _2 M( \7 f你問的問題很廣，
會根據不一樣的條件，
而有不同的答案。
" @3 g+ _1 z! z# Z2 T# N
. X9 l4 G# U% E* n2 Z# _以nmos，body=source=ground的例子來說，
; U+ s1 h' J( Z* B0 D! v1 E
(1) 如果gate=ground，nmos turn off，
如果vdg的壓差不會讓gate-oxide breakdown的話，
! z  H) [7 q" c" x! I2 s一般來說，應該不會，
因為SiO2的critical electric field滿大的，
' B. M4 L  _8 P4 L9 _. P6 h0 t! W! Y3.3V device gate oxide還滿厚的。
vds最大值就是其寄生n+/p-sub/n+ bjt的breakdown voltage，
0 O4 b" X- K3 E) i4 \這個值通常很大，
& z8 W- x2 b( W3 h/ A9 b1 B因為body=source=ground。
另外，如果channel length比較短，
這個值 "可能" 會跟channel length有關，
但如果channel length大到某種程度後，
/ d; B" R. o6 F5 d8 C% I應該也沒影響力了。

, z' C" D% ~- W) w: _. V(2) 如果gate=bias voltage，
& M; s+ F! j& T' l, w: g( i這顆nmos可能當current source使用，
0 |* i* f/ X. t- v這時候就要考慮其hot-electron的效應，
因為單位面積的current可能滿大的，
% @$ i& ~) `3 R+ g# U而vgd也不小。
3 W2 t5 w% R$ \
* i$ O7 C9 K, c  Q(3) 如果gate=darin=high-voltage，
- a& i0 \0 c7 M# r! w. i這樣的單位電流會大到不行吧!
Id = kn'W/L * (vgs-vt)2

所以通常是case2會是要考慮的問題，
' B3 m' P+ h+ S) v不過hot-electron就是可靠度的問題囉。
. G7 @1 `% A  u; D5 wn.n