ggNMOS

El NMOS de puerta a tierra , comúnmente conocido como ggNMOS , es un dispositivo de protección contra descargas electrostáticas (ESD) utilizado en circuitos integrados (CI) CMOS . Estos dispositivos se utilizan para proteger las entradas y salidas de un CI, a las que se puede acceder fuera del chip ( mediante soldadura de cables a los pines de un encapsulado o directamente a una placa de circuito impreso ) y, por lo tanto, están expuestas a ESD al tocarlas. Un evento ESD puede suministrar una gran cantidad de energía al chip, lo que podría destruir los circuitos de entrada/salida; un dispositivo ggNMOS u otros dispositivos de protección ESD proporcionan una ruta segura para que la corriente fluya, en lugar de a través de circuitos más sensibles. La protección ESD mediante estos dispositivos u otras técnicas es importante para la fiabilidad del producto: el 35 % de todas las fallas de CI en el campo están asociadas con daños por ESD. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

Como su nombre indica, un dispositivo ggNMOS consiste en un dispositivo NMOS relativamente ancho en el que la puerta, la fuente y el cuerpo están conectados a tierra. El drenador del ggNMOS está conectado a la almohadilla de E/S bajo protección. De esta forma, se forma un transistor bipolar de unión (BJT) NPN parásito , donde el drenador ( tipo n ) actúa como colector, la combinación base/fuente (tipo n) como emisor y el sustrato ( tipo p ) como base. Como se explica más adelante, un elemento clave para el funcionamiento del ggNMOS es la resistencia parásita presente entre los terminales emisor y base del BJT NPN parásito. Esta resistencia es consecuencia de la conductividad finita del sustrato dopado de tipo p.

Cuando se produce una descarga electrostática (ESD) positiva en la almohadilla de E/S (drenador), la unión colector-base del transistor bipolar NPN parásito se polariza inversamente hasta el punto de ruptura por avalancha . En este punto, la corriente positiva que fluye de la base a tierra induce un potencial de voltaje a través de la resistencia parásita, lo que provoca la aparición de un voltaje positivo a través de la unión base-emisor. El voltaje positivo VBE _polariza directamente esta unión, activando el transistor bipolar NPN parásito. ^{[ 3 ]}

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