ggNMOS

ترانزستور NMOS ذو البوابة الأرضية ، المعروف اختصارًا بـ ggNMOS ، هو جهاز حماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) يُستخدم في الدوائر المتكاملة CMOS . تُستخدم هذه الأجهزة لحماية مداخل ومخارج الدائرة المتكاملة، والتي يمكن الوصول إليها من خارج الشريحة ( عبر أسلاك موصلة بأطراف العبوة أو مباشرة بلوحة الدوائر المطبوعة )، وبالتالي فهي عرضة للتفريغ الكهروستاتيكي عند لمسها. يمكن أن يُوصل التفريغ الكهروستاتيكي كمية كبيرة من الطاقة إلى الشريحة، مما قد يُؤدي إلى تلف دوائر الإدخال/الإخراج؛ يوفر جهاز ggNMOS أو غيره من أجهزة الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي مسارًا آمنًا لتدفق التيار، بدلاً من مروره عبر الدوائر الأكثر حساسية. تُعد الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي، باستخدام هذه الأجهزة أو غيرها من التقنيات، مهمة لموثوقية المنتج: 35% من جميع أعطال الدوائر المتكاملة في السوق مرتبطة بتلف التفريغ الكهروستاتيكي. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

كما يوحي الاسم، يتكون جهاز ggNMOS من جهاز NMOS عريض نسبيًا، حيث يتم توصيل البوابة والمصدر والجسم بالأرض. ويتصل مصب ggNMOS بلوحة الإدخال/الإخراج مع توفير الحماية. وبذلك، يتشكل ترانزستور ثنائي القطب NPN طفيلي ، حيث يعمل المصب ( من النوع n ) كمجمع، ومجموعة القاعدة/المصدر (من النوع n) كمُشع، والركيزة ( من النوع p ) كقاعدة. وكما هو موضح أدناه، فإن أحد العناصر الأساسية لعمل ggNMOS هو المقاومة الطفيلية الموجودة بين طرفي المُشع والقاعدة في ترانزستور NPN ثنائي القطب الطفيلي. وتنتج هذه المقاومة عن الموصلية المحدودة للركيزة المُطعّمة من النوع p.

عند حدوث تفريغ كهربائي موجب على طرف الإدخال/الإخراج (المصرف)، يصبح وصلة القاعدة-المجمع في الترانزستور ثنائي القطبية NPN الطفيلي منحازًا عكسيًا إلى حد الانهيار الانهياري . عند هذه النقطة، يُحدث التيار الموجب المتدفق من القاعدة إلى الأرض فرق جهد عبر المقاوم الطفيلي، مما يؤدي إلى ظهور جهد موجب عبر وصلة القاعدة-الباعث. يعمل الجهد الموجب VBE على _انحياز هذه الوصلة انحيازًا أماميًا، مما يُشغل الترانزستور ثنائي القطبية NPN الطفيلي. ^{[ 3 ]}

https://www.researchgate.net/publication/4133911_Modeling_MOS_snapback_for_circuit-level_ESD_simulation_using_BSIM3_and_VBIC_models