Modelado en Tres Dimensiones de Quemado por Evento Único en Transistores de Potencia

Abstract

En este trabajo se aborda el problema de modelar y simular el fenómeno de conducción térmica en tres dimensiones desplazando la fuente de calor hacia los bordes de la celda del transistor. Se logra de esta forma evaluar la capacidad de predicción de los estudios con geometrías aproximadas. Es de especial interés determinar si existen capas del material que alcancen las temperaturas críticas con antelación a las estimadas anteriormente, lo cual llevaría a redimensionar los tiempos de actuación de los sistemas de mitigación.
Consideramos primero la fuente situada en el centro geométrico del dispositivo. De esta forma se comparó la precisión de los cálculos en tres dimensiones con los resultados en dos dimensiones de mejor resolución obtenidos previamente. Una vez que consideramos aceptable la precisión obtenida en tres dimensiones, se desplazó la fuente de generación de calor respecto del eje de simetría en un rango de valores entre 2.5 micrómetros y 15 micrómetros, como así también se analizaron distintos valores del radio de la región de generación con el fin de evaluar si existían fallas previas a las observadas anteriormente. Los resultados demuestran que la primera capa en fundirse sigue siendo el silicio, para los tres casos considerados.