Efectos Termomecánicos en Transistores MOSFET–Trench Inducidos por Quemado por Evento Único

Abstract

Los transistores MOSFET de potencia son susceptibles al fenómeno de quemado por evento único (SEB, single event burnout). El fenómeno SEB se caracteriza por generar un rápido aumento de la temperatura por efecto Joule, que conduce a una falla catastrófica si no se implementa alguna estrategia de protección. Los autores de este trabajo analizaron los efectos termo-mecánicos que ocurren en un transistor DMOS luego de un SEB. Se mostró que, bajo determinadas condiciones, el mecanismo dominante de falla es la superación de los valores máximos admisibles de tensión mecánica en las capas metálicas y no la fusión de las mismas como había sido postulado por otros autores. Recientemente se ha comenzado a explorar SEBs en MOSFETs trench. Estos dispositivos presentan, respecto de los DMOS, tamaño reducido, menor resistencia en conducción y mayor capacidad de manejo de corriente. En este trabajo se estudian por primera vez los efectos mecánicos y térmicos que se presentan en un MOSFET trench durante un proceso SEB, por medio del método de elementos finitos. Se establecen las capas que alcanzan el punto de fusión o bien presentan valores críticos de tensiones mecánicas.