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负偏压温度不稳定性(NBTI)

NBTI与外加应力阈值电压的变化。
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描述

偏置温度不稳定性与外加应力阈值电压的变化。当转移超过指定值,通常30 mV,设备被认为失败了。pFETs,阈值电压对应于一个非门偏见,所以负偏压温度不稳定性(NBTI)是一个严重关切比积极的发言。

作为设备缩小,压力下的电压变化的分布也就扩大了。大型设备往往有“平均”的行为,并可以被看作是相同的。在较小的设备,然而,时间失败由于NBTI差别很大:有些设备很快失败,保持性能测试了最长的时间。相反,当压力被移除,有些设备恢复很快,在第二个分数,而其他人不能恢复的最长间隔测试。而故障和恢复都是bias-dependent,这两种现象的时间常数是不一样的:有些设备不能快速和缓慢复苏,反之亦然。

的快速局部复苏NBTI损伤复杂现象的研究和努力补偿电路设计。很长一段时间,研究被施加压力的困难阻碍,同时测量电压的分布变化。不同的实验室报告不同NBTI行为取决于(通常是未知的)压力和测量之间的时间间隔。为设计师,NBTI复苏意味着可靠性工作周期以及应力的函数。在一些测试中,缩短工作周期,对应于更长的恢复时间间隔的压力——增加寿命十到一百倍。这种责任循环依赖,加上极端的失效时间的易变性,对设计者:几乎不可能完成的任务时试图实现可靠、一致的性能特点的个人设备不可预知的变化。


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