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Degradation Models and Optimizations for CMOS Circuits

Van Santen, Victor M. ORCID iD icon 1,2
1 Institut für Technische Informatik (ITEC), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

Die Gewährleistung der Zuverlässigkeit von CMOS-Schaltungen ist derzeit eines der größten Herausforderungen beim Chip- und Schaltungsentwurf. Mit dem Ende der Dennard-Skalierung erhöht jede neue Generation der Halbleitertechnologie die elektrischen Felder innerhalb der Transistoren. Dieses stärkere elektrische Feld stimuliert die Degradationsphänomene (Alterung der Transistoren, Selbsterhitzung, Rauschen, usw.), was zu einer immer stärkeren Degradation (Verschlechterung) der Transistoren führt. Daher erleiden die Transistoren in jeder neuen Technologiegeneration immer stärkere Verschlechterungen ihrer elektrischen Parameter. ... mehr

Abstract (englisch):

Ensuring reliability in CMOS circuits is currently one of the key challenges in chip design. With the discontinuation of Dennard scaling, each new generation of semiconductor technology increases the electric fields of transistors. This stronger electric field stimulates the degradation phenomena (circuit aging, self-heating, etc.) by accelerating their physical processes. This, in turn, causes ever-increasing degradations to the transistors. Therefore, in each new technology generation the transistors feature higher shifts (degradations) to their nominal electrical parameters. ... mehr


Volltext §
DOI: 10.5445/IR/1000158506
Veröffentlicht am 10.05.2023
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Technische Informatik (ITEC)
Publikationstyp Hochschulschrift
Publikationsdatum 10.05.2023
Sprache Englisch
Identifikator KITopen-ID: 1000158506
Verlag Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Umfang XXI, 191 S.
Art der Arbeit Dissertation
Fakultät Fakultät für Informatik (INFORMATIK)
Institut Institut für Technische Informatik (ITEC)
Prüfungsdatum 21.06.2022
Schlagwörter Aging, BTI, Circuit, Circuit Reliability, CMOS, Degradation, FinFET, Hot Carriers, HCD, HCI, MOSFET, Reliability, RTN, PV, Transistor, Variability, Variation,
Referent/Betreuer Henkel, Jörg
Amrouch, Hussam
Schlichtmann, Ulf
KIT – Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft
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