Determinación de Tiempos Críticos para Mitigación de Efectos de SEBS en Transistores MOSFET Trench

Abstract

Los transistores MOSFET de potencia son susceptibles al fenómeno de quemado por evento único (SEB, single event burnout), inducido por iones de alta energía. El fenómeno SEB se caracteriza por disparar la conducción de un transistor bipolar parásito inherente en la estructura del MOSFET que genera una alta densidad de corriente en el dispositivo con el consecuente rápido aumento de la temperatura por efecto Joule. El efecto conduce a una falla catastrófica si no se implementa alguna estrategia de protección. Recientemente se ha comenzado a explorar el fenómeno SEB en transistores UMOSFET o trench. Estos dispositivos presentan, respecto de los verticales, un tamaño reducido, menor resistencia en estado de conducción y mayor capacidad de manejo de corriente. Este trabajo presenta resultados sobre SEBs en un dispositivo MOS trench, analizando los efectos de falla para fuentes de calor que emulan el efecto con una potencia más realista. También se evalúan los efectos de desconexión de la fuente de calor para el caso que muestra el peor caso para el tiempo de falla. Se utiliza un modelo 2D axisimétrico resolviendo el modelo matemático utilizando el método de elementos finitos.