analysis of schottky diode failure mechanisms

47

Upload: dohuong

Post on 11-Feb-2017

243 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

������������������� �� ������������������� ������������������������������������������������ �������������

�����

������������� !���"��

�#��$���%&�$���"�����#����'%�����(��#���

���"%�����'#�����(�)� "��&$���� $*���$����$ �+���$���(%�($���� ���(��#����,%$���� ����

(����#��"�-�����(��

����������������$ �

���'��$'���� -$ ���$ -��

���.�/001��

��

���#*$���.��� �������++��*�"�&�2�

���(�������� ��"� 3��'#�$�+(����(���������-�4��5���

Page 2: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ���

������������ ���

������������������������������������������������������������� ������!������������������"������������#����$������������� �%��������!�� � #������������ ������������������$�����#��������#����$����� ���

Page 3: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ����

����������������

� ���

������������ ����������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ ��

����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���

� �����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �� ��!�� "���#$�����%!�%&��%�����$�%��'(���%)�# ����������������������������������������������������������������������*�������+������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������,�

� �!��%)-$��%!���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������,�� �%#�.���(���#$�����%!�����������������������������������������������������������������������������������������������������������,�� ��#����/�-�����#$�����%!���������������������������������������������������������������������������������������������������������0�� ��#����%$�)-����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �1�� �/����.�!� "���#-"�#�%&��2134%"������$������������������������������������������������������������������������������ �1�� �/����.�!� "���#-"�#�%&�5234%"������$�������������������������������������������������������������������������������� �*�� �/����.�!� "��-��"�.�!� ���������������������������������������������������������������������������������������������������� �*�� %!$"-#�%!#�&�%.��/����.�!� ���������������������������������������������������������������������������������������������� �5���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �2�

� ��.-" ��%!��������� ����������������������������������������������������������������������������������������������������������� �2�� ��%$�##��%)�"�!� ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �2�� ����$���%)�"�!� ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �6�� �-!) .�!� "���.�$%!)-$�%���7- ��%!#����������������������������������������������������������������������� �6�� �������&�3��&&-#�%!��� !#�%����%)�" �������������������������������������������������������������������������� �,�� �%8�"��(��%)�" ���������������������������������������������������������������������������������������������������������� �,�� ��������!�� ��%!3��$%.8�! ��%!��%)�"# ����������������������������������������������������������������� �9�� �-������$%.8�! ��%!��%)�"�������������������������������������������������������������������������������������� 1�� �.� $���%!�: ��%!��%)�"# ������������������������������������������������������������������������������������������� 1�� �� !#��!���%)�"�!��%&�;� ����!�� ��%!� !)�%!)-$��%!���������������������������������������������� �

Page 4: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ���

� ���������������� �������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���

� �� ��� ������� � ����������!������������������������������������������������������������������������������������������ ���� ��"����������� ��� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������ ���� ��"���������� ��� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �#�� ���$��!���� � ������������������������������������������������������������������������������������������������������������ �%�� ���� ��������&������� � ���������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ �'�

��(������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �)�

Page 5: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ��

��������������

�� ���� � � � � � � � � �������� � ����� ������ ������� ���������������������������������������� �������������������������������������������������������������������������!����!�� �������������������������������"�����#��"�"�� ��$%����$������������������ ��������������������������&����&'�(�� �������������������" �����$��������)��$���������"�*�����������������������������������������������������+����&'#(� �������������������" �����$��������)��"������"� ���"���� ���������� ����������������������������������+����,��� ������������������������������$�"�������"��������"����-�$������������������������������������������������+��!���� ��.� "��"�� ��������� � /� ��0� ��� *����"� ��� ���� �**��-�$���� 0������ �"��� ������

'0�(�������������"����$��������"������������*������������#�����������.�"��"��������������������1��!�!��� ����������������"����$�������*���������������*���� �����������������������������������������������������������2��!�&�� ����������������*����%��*%���������!��3�+4�5������#6����"������!4 ��%�+-�42�

�"'��(7�����������*�������"���������#��������44������ �������������������������������������������������������� ����!�,�� ������������� ���*����%� �*%� ��� ��� ��!��3�+4� 5���� ��#6����"� ��� �� !4 ��%�

��&-�4�4��"'��(7�����������*�������"���������#��������44������������������������������������������������� ����!�+�� ����������������*����%��**%�$������"����$������!��3�+4�5������������#����"�

���84%��44%���"��+4�9������������5�"����� �����"��������������������������������������������������������� �!��!�8�� 0���*���� ��*����"�:��$����5�� ���������������� ���"���� �������������������������

*�������� ���"���� ���������������������������������������������������������������������������������������������������������� �!��!�;�� ������������� ���*����%� �*%� ��� ��� �!!��34,+� 5���� ��#6����"� ��� �� !4 ��%�

���-�4�4��"'��(7�����������*�������"���������#�������,+������ �������������������������������������������� �&��!�1'�(�� ��<������ ������������������������$���$��*��������� ����������*�� ���������$���

"����������������"���"������� �������������������������������������������������������������������������������������������� �,��!�1'#(��0�� ��$�������������������������*���� ��*��!�1'�( ���������������������������������������������������������� �8��,��� ��$������������������$�"�������� ���"���� �*��������������"����� ������������������������������������� !8��,�!� ��� *������������������������������������"��"��#����"����=�+4�9������������������������������������ !;��,�&�� �����������5�� �*��������� ��"������������� ���"���� ��� ���������������������������������������������� !;�

Page 6: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ���

������ ������������ ��������������������������������������������������������� �������������������������������� � ������������������������ �� ����������! � ��������"�"� �������������� #$�

���%��� &�'�����������������������������������! ����� ����� ����������'� ��������������������������������� #(����)��� *��������'������ ������ "� �������'� ������� ��+������������������ ���������������������������� #(����"��� ,����� ������'��������������� ���'��������������-��'�� � �������&�'�������������

�-��'�� � ��������� %�-������������ ��������������������������������������������������������������������� ! ����$�� .�������������'���/������� ���������'����������������� ���� ���������������

���������������� ��������������������������0����1������� �1��������� ��������������0��� � ���� �������� ����� ���� �-��'�� �'�� ������� ���� � � �� '�� ����� ���� /�����������2������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� !#�

���(������ ,�� �����������'���/�������������'��������� � ���������������� �����'������ ����������������� !!���� �����.����������'��2����'������ ���� �������������� %�-����������������� �-��� ���

��� %��3��� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� !������ �����.����������'��2����'������ ���� �������������� %�-����������������� �-��� ���

���"%�3��� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� !����� �� .������ ���� '��2� ���'������ � ��� � ����� ���� ���� ���� %�-����� ������� ����� �-

��� ������ %��3��� ������������� %�-����������������� �-��� ������"%�3��� ����������������������� !%���� !��� 4������� �����������'������ ����������������������-�����'��/�����������������

���������������#��� ��%5 � �������6 �'� ������ ������������� %�-����������%-����������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ !)�

��

��������������

Page 7: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ����

�������������

�� ��� � � � � � � � � �������� � ����� ������������������������������������������������ ��!���"��!��#��$%���&�#������������������������������������������������'������� ���&����� �����%���# ����������������������������������������������������������������������������������������������������������(��)��������&�����*��+��������,+����#��)��'��#!�)��- ��������������������������������������������������������������������� �.���)��������&�����*��+��������,+����#�)��(������������������������������������������������������������������������������������� �.��)�)������&������*��+��������,+����#��)��)/)��0�������������������������������������������������������������������������� ����

Page 8: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ��

�����������

���� ��������������������

����� ���������� ������ ��������� ������� ����� ���� ��� ��� !�� ���������"�� ��� ����#�� ��$��$�������������� ����$�������$��������$��%�����$%$ ���&&����'������������������������(�����������(��!������$��"�����%$�����������������!��$�������������������$��������������$���������$����$���(����������!���$������$����%�$�������$����"������$�����)�������������'���

�� ������� ������ !�� ������� ��� $�'� ��������� ���� �������������� �&� ��"����*!�$���� ��������������� ������� ����� � �(������� ��� +,� ���� -,*.�/� ������0�1'� � ��� �������$����� �&� ���� ��"�������������� ��� ������ ��� 2� ���� �'�'� ���� !�$%� ������������ ��$���� ��$�� �,�,� ��3��45��� ��%����"���������� �!���"��� ��� &$��� �$�$��������$���� ����� � ���� ������ ��� �������� �����$&���'� � ���������� ��� $���(���������&��������"��������������������&������������$��%���$���%����������!���&����������$��#���!��$�����'�

�� ����� ������ ��%����$�� �������� $��� ��"���� ��%��$����� ������ $��� ����� ��� $�$��#�� ����%���$���%�� �"����� � ��������� �$��� ����������&� ���������������������'� ���%��$������ �� ������$�� ���� ������� &$��� $�� ���� �$��� ��� � �� �� ���� ��� $� ���������� �� ���� ����$���� ��$�� �&&����"����������� ���� �$��� ��� � ��� ���� ��!���$���� ��$��� � ��� �� �� �������� ���������� $��� ����%$�� ���$�$�'���%����$����%��$������$���$�������������($%����������6������������$������"�"$!�����'�

Page 9: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ��

�������������������������������������� ���������������������������������������

���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

���� ���������������������������������������������������� �����������������������������������������������������!���"�������������������������������#�������������

���� ������� ����������� ������ ����� ���� ����� ���������$��� ��� ���� �������� ���� ���������������� �� ��������� ���� ������� ����� �������� �� ����������� ������� ��� ����� ����������������#�������������%�&�����$�����������������������������������������������#���

����'������������������������������������������������������������������������������������(�������������������$������������

������������������)����������������������!�� ����������������������$�����������( "")�*��+������������������������������������������������������������ �$����������

���������(�������������������$������������������������������������������)��

������������� �����������

����

����� ��� ���

������� ���

������������� �����������

������ ������������ ���

��������������� !��"����

������� ������������

����� ��� ���

������� ���

,��������-��������

Page 10: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ��

������������������ ������������������������������������� ������������� ���������������������������������� �������������� �� ���������������������� ������������������������ ������������������� ������������������� �� ���������������������� ������� ������� �� ��� ������!������ ������� ������ ����� �������� �� ���������� ������������ �� ������ �� ���� ��������� ��������� � ���� ����������� ��� ������� �� ��� ��� ��� ��������� � ������ ������������������������"���� ������#���������#���� ������������������������������������� ������������������������������� ������� ��������������������������� � ��� ��� ���� �������������������������� ����������� ������������������������������������� � ������� �������������������������� �������� �������������� ������������ ����������� ����� ���� �������� ����� ���������� ������ ��������� ���������������� ������ ������������ ������������� ��� ������� ������������� �� ���������$���������������������������� ���� � ��������������������� ����%��������&��������� ������������������������������������������������������� �������������������������������������� �������� � ���������������������������%��������

�'()��*+",�$- ').�$'�

.��+#,,#/�$0/$-�-$+,1

.2��34��1$�,

,5$-,.',

,%,1"/

,').63'�/).�4�

5%4 1,#/ 1�34��1$�, 1').�$'�

�����������

�'()��*+",�$- ').�$'�

.��+#,,#/�$0/$-�-$+,1

.2��34��1$�,

,5$-,.',

,%,1"/

,').63'�/).�4�

5%4 1,#/ 1�34��1$�, 1').�$'�5%4 1,#/ 1�34��1$�, 1').�$'�

�����������

Page 11: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ��

������������� ������� ��� �������� ����������������� ������������� ��������������������� ����� ������� ����������� ������� � ���� �������� ������� ������ ������������� �� ����������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������� ���������������������������������������������������� ����������� ��������� �������� �� ��� �������! ������������� ������������� ������������������������������������������������ ������ ����� ����������������������������������������"������������#�$�

� � � %&'% ��

����� �

�� ��� � �'�&��

� � �%&

((�&

&)&'**�& �����

� ��

� �� � �'�%��

����� ��� ��� ��� ����� �� ������� ��� ��� �� ������� ��+���������� ���� ��� ������� ���!������������������� ��������������������������������

��������������� ���� ������������������������� ���������� ����������������������������������������������������� ����������������������������������,����,������������ ������������������� ������ ������� ������ ���� ���������� ��� ����������� � ����� �� �������� ���� ��� ���������������������� �������������������������������� �� ��������

� � � � �% &�� � � � �� �� � ��� �� �� �� � � �'�(��

�������������� ���������������������������������������� ����-�.����/���������� -�������� ������������� � ����������������0!���������������������������������������������������������������������1������������������

2���������������������� ����� ������������������������������������ ����!�������� ��� ��� � ���� ��������� ������ ������� ������� �� ��� ��������� �������� � ��� ������ ������� ��������� ������ � 3������� ������ �� ����� ������ �� ��� ����� �� ��� ������ �������������� �������� �������� �������� � ����� �������� ������� ���� ����� �� ���� �� � ��� ����������������!������ ����� �� ������ ���� ����� ���� � ���� �������� ����� �� ������ ���� ������������ ������������������������������+������4������&�(����������� ����������������������������������������

Page 12: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ��

�������� ���� � �������� ���� ��� ����� ������������� ���� ������ ����� ������ ��������� ����� �������������������������

��� ����� ����� ���������� �� !���� ���� "�# !���� ����� ��!���� ��������� ���� ���!��� �������������� ����� ���� ��!���� ���� ������� $������������ %���� ��� &���������� � '��� ������������������������(��� ������������������������!������ ���������������������������������������� �������� ����� ������ ��� ������ ��� ������ "�"�� � '��� ����� ������ ��� ��������� ��� ������ �������������� ���� ��!����� ���� ���� �������� ����� ���������� ��� ���� ����������� ������ ������� �������������!���������������������� ������������������������$��������������������������������������������������������� � �����(�� )��������� ����� ���������������� ������������ �����������������������������"�����������������������$������������ ����������!��������� ����!����������*������������

������������� �������� ����

���������������

���������������

���������� ����

��������������

����������

����� !���

� ��������������� �������� ����

���������������

���������������

���������� ����

��������������

����������

����� !���

������������� �������� ����

���������������

���������������

���������� ����

��������������

����������

����� !���

� ��� ��

���

+(��,-�'%.'/

+

+(��,-�'%.'/+

+(��,-�'%.'/+ 01&1�

2(�3,.%4�%$+3

�$/04�20.'/

15$4/6/'.0�$0$&1+

���

���

���

+(��,-�'%.'/

+

+(��,-�'%.'/+

+(��,-�'%.'/+ 01&1�

2(�3,.%4�%$+3

�$/04�20.'/

15$4/6/'.0�$0$&1+

15$4/6/'.0�$0$&1+

���

���

���

+(��,-�'%.'/

+

+(��,-�'%.'/+

+(��,-�'%.'/+ 01&1�

2(�3,.%4�%$+3

�$/04�20.'/

15$4/6/'.0�$0$&1+

���

���

���

+(��,-�'%.'/

+

+(��,-�'%.'/+

+(��,-�'%.'/+ 01&1�

2(�3,.%4�%$+3

�$/04�20.'/

15$4/6/'.0�$0$&1+

15$4/6/'.0�$0$&1+

���

������

+(��,-�'%.'/

+

+(��,-�'%.'/+

+(��,-�'%.'/+ 01&1�

2(�3,.%4�%$+3

�$/04�20.'/

15$4/6/'.0�$0$&1+

���

���

���

+(��,-�'%.'/

+

+(��,-�'%.'/+

+(��,-�'%.'/+ 01&1�

2(�3,.%4�%$+3

�$/04�20.'/

15$4/6/'.0�$0$&1+

15$4/6/'.0�$0$&1+

���

���

Page 13: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ��

������������� � ��������� ���� ��� ���� ��������������������������������� ��� � �� ������������� ��������������

Page 14: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ��

�����������

��������������������������

���������������������������������������������������������� ��������������������! ����"�������#$%&'�������������������"���������������������������## ��(��#�!#����(����)!��������������"���*��+���"������,-)����.-)��/��#��������"#������������������(��������*�����!���������������������%-0����.+%-%%���1��23��! ����"�������#'�����!����������������*������������%-%-���1��23����������(�����������!���(���������#��������������## ��"���*������"#�����������# �����������'�

���������"� �������������#������������������������ ��������������+����������������������������(�� '����������������(����������������������#�����������!#��,'%'���

�������������������������������������������������������������� ����

������ ��� �����*��� ��� /��1/2� 1�2� 4��������1��,2�%,�56%7-� �8),7.� %7-� 97� -'-%7:�,,�56-.7� �8),7.� .7� 97� -'-,,7�7�6%--� ;��� %--� 0� -'-%7:�,,56%--� �8),7.� %--� 9-� -'-.--�%7�56%--� �8),7.� %--� 97� -'-%7:����������� �����������������

��������������"��������������������������'�����������"������(�# ��������)� ��������)� ��� ��*����� ���������� ! � ��� ���������� ��*���'� � 4������� � ��� ��#�!������ ��� �� ��!�#�):-� ��"�����������!#������������#������"��������������������������#�* ���������������������� ��������������������!��� ! $7&'� � �� ������+���������� ��<��,-.���������� ���"���� ����������� ���� �������� ��������������������"#���"���*���������"��� ��##"����������� �*"���,'%'�

Page 15: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ��

�������������� � ���������� � ��� ���������� ������ � ����� � ���� �� �������� ����� ������� �������������������� !"#$%&�������������� �� ����������������� �������������� & '������������������������������� �� &���������� ��������������������������� �������� �� ����� �(�) *+��&� )��� ���� ������ ������� �� ������ ������ ������������ �� ��!&!!,-�������.�������������������&�����������������������&��������������&��/����� �������������������0�����������1������� �����1������������������������� ������������ ������������������������&���

�� ����������������������������

� ������ ����� ����� ����� (�) *��+����������� (��� 23�*� ,4�5� 0� ,4�5� 0� ,46 5�

� ���� �0� ���� ���������������� 1+7 !8� 9:;8!!�9�� <�=�.����� ���

6!!�9�� ���

����

�����������

��� �������

�� !"�#

$!�%&"!%' ���

(!'�)��)�����������)�)����� *���+��)��,

(!'- ������

�"����.�

/����� ��

����

�����������

��� �������

�� !"�#

$!�%&"!%' ���

(!'�)��)�����������)�)����� *���+��)��,

(!'- ������

�"����.�

/����� ��

Page 16: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ��

���� ����� ��� ��� ��� �� �� ��������� ��� ������� � �� ������� ��� ����� ������ �������� ��� �������������������������� ���������������� ������������������������������������ ������ ��� ��!�������"���� �� ����� ������� ��� �� ��� "������ � ����� � ���� �������� ��� ���� ���"� ��� ����� �#$������������������� ��� ���"������� �������"������ ����������� ��� ������� ���� ���%�������������� �� ���� � � � �� �$���& �� � ���� � � '���(�)����������������������� ����������������� �� ���� ���� ���%���� ������'$*�(�����������"� %������ � ���� ������!� ��� ��� ���"� %��� ���� ��� ����� � �!� � +������ ��� ����� %������ �������������"�������"��,������������������������ ���������

����-%���!� �� ������������ ��� ��� ����������������������������� ����"��������������������������-���-!��"��.�""�� �'�)/-�)(�.�������������%%��������'����%(������%���!���������������������������0���������������� ��������� ����������������%������1 ������������%����������������� ��������������%�� ���������������� ����"�������!���)�����,������ ���� ���%���������,�"��� ��������������%��������%����������

��

�������������������������%��%������ ���"�����������%�����������������

� �

�����������������

���������������

�!��"#$$�%

&����'

(���

)�������

* +,

$�*$$�,-���(.������������

� �

�����������������

���������������

�!��"#$$�%

&����'

(���

)�������

* +,

$�*$$�,-���(.������������

Page 17: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ���

���� ������� ����� ��� ������ ���� �� �������� ������ ����� �� ����� ����������� ������� ������������������ ���������������������������������� ������������������������������� ��

������!��������������������������"�����#����������������������������$���������%&�"����'(���������)���*����������������������#���������������������������������������

������������������ �����+� �� ������� ����"�����#����������������������,� �� �!��� �� ������������� ���!��������������������!�������#����������,��% ���-��������������� �������������������������������������,��. �����������!����������������������������#����������,��� ���������!��������������������*�������������������������������������������/01�������������,��� ���������� ��� �����������,��& �����������������2�������������� �������������3����������������������������!���� ������������������������������������������ ���������������������

���� ������������ ������� � � ���� "�����#�� �����*� ��������� ��� ������ ���*� ������!�������������������������'�*�.��(�4�����������������!���������������������������� ������5����.���������"� 3����������!�������!���'������!������4*����4*����4 ����������'4���� ��!���� ��� ��� ���'������ ������� �������������� ���� ����#��� � � 5����.� 3��%� ���� �&���6�*��������!��������

���� ������������ ������� � � �� ������ 07���89���� ������ ����� ������� ��� �� ��'�*�����:����"� 3����������������������!���'�������������4�������������������%���������!������� ����� ��������� � ���� �������� ���� ������������ ������� � � ���� ���� ��!���� ��������������������'�*���%����������"� 3����������������������!�����������������4����������� ����� ��.�� � ����� ���� ������������ ����� � � ������ ��.*� ��� �� �!������ ����� ���� ��!���� �������������������*������������������������������!����� ���������������

Page 18: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ���

������������������ ��� ����������� ����� � �� � ��� �� ����������� ��� �������� ��� �� ���� � ��������� !"#��$�������$������%����!����������%�$��&������������������������������������ ����� � �� ������ ���������������������� ��������� ��&'��������� !"#��$�������$������%����!����������%�$��&�����(!)����&�������������*������������%�����������������%��!�����!������!�!����+�, ����, ����,"����-�������������%!�&��.���$��������������!�������!����������%�$���%!� ����������������������������&'���������� !"#�&�(!)����&+����������!������)������!�����������!��&��/�������������������!������$������������)������!)&�

Page 19: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ���

������������������������������������������������������ ��� ����������� ����������������������������� ����� ������ ����������������!�"� ��������������#������� ����� ������������������������������$��������#��������%���� �����#� ���"����� ����#��� ��#�� ��� � "������"�������" �����#�����#����

�&'�$���(��

��� ��� ���� ���� �������

��

���

���

��� �

�����

� �� ��

���

������ �������� ��

����!"#�$�%�&'�%%�&���%%�&�$�%

(���)�

Page 20: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ���

������������ ���������������������������� ���� ����� �� ��� �� ������� ��������� ������ ����� �� ������������ ���������� ����� ������������� ��� ���� � ������ ������ � � ���� ��!!�������� "������� ������ ���� �������� ���� ��� ���� ��#��$������������������������������!� �����#������� � ������#����������#��$���������������������������������%&'� �(�������� �)�*����#�������� ������#���������������#������!��������#���!�������������'#����� ��� �� + ��*� � �'� � � ��,��-(�� ��������� #����� ������ �������� "������ ��� �� .� ��� ������ ���/�$���� + 0 � � 1���� �!� ���� ��.� �������� ����� ����� ������� �#� ��� �� ��'����� ����� ������!� +'� �����,��-(����������������"�����������.��'��"�����������$����!���������#����!������ �����

�����������2������������ ���#����*� �#*��!���� ��++�� ���������"3������ �����+ ���*�� �'� � ���,��-(�����������#�����������������"�����!�������� ����������������������������

4���� ���� ���� !������ �������� ����� ����� �'������� ����$� �������$� �#���������5�������#�,�5-� ���� �������$� 6�������� 5�������#�� ,�65-� ��� 7�������� �����������#������� � ��65�����������������!� !���������������������� ����� ������'��"������������#����$��������$��������$�#��������!�����������*����������/�$����+ 8 ������

Page 21: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ���

���������������������������������� ������������ �� ���������� ����� ������� �� ������� ������ �������������� �� �������������� � ��� �������������������� ���� ���������� ���������������������������������������

�� ����������������������� ����������!���" �!������� �� ��� �� ����� ������������� ���� �#��� �� �� � ������� �������� !���� �$����� �� %&�'� �&��(� ���� ���� ����� ����� ��!������������������� ��������������� �� ���������$��#� �������� ������� ������ ����������#����� �!������ �� �!� ���� ������ ���#������!����������� �����������!������� ������������ �� � ������ ������� � ������� �� ���������� � ��� ���� ����'� #� � �� �������� � ��� #������ ���� ���� �� ������ ���������������� �� � ������� ���!��� �� �� � ����� ��������� ����������� �������� �� ��� ��� ������� � ������� ���� #����� � ���� �#��� �� ������ �� �������� ���� ���� ��� ������� ���!����� ��������#���#)�� ��� �������������� ������������ ���

����������

���� ������

�����������������

������������������

���

��

Page 22: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ���

����������

�� ���������������������������� ��������

����������������������������������� �����!���"������#�����������$����%���������������&'��� � �#�"�&��������������!�����$���������� ���"�����"����&$���&�����(���)�!�����������$���!$�����$�� �#�"������"������������������$������"������ ����*��!��� ������+,-.� ��$��"�������!���������� ������/0&���"����������1�2������&��3��� "�����������3����"�������"$������������� ������� ���!�4� ��+5-.� �$�� /&�� ����"������ ���� �$�� �#�"��� ����� �� ��� � ����!� ������4� �$����%����� ���6&'��� ����"�������������4����$����"������"����� �#����� ����"����'�����������$���������������"������+,-.��$������"�����������$�����#��#� ������ ���"��������1��4���������!����"3��� ��"���#�������������������"�����.���$��������������������� ��$���1��������������"� �����'3������4������.����"�����3���������'��+�-.������������������������

��%���7������������"�������������������������� ����"�������$�� �#�"������"�����������$�������������.� ��$����'��������� ��&�3��������1����(���)� �������!�������������� ����� ����$��$���������#��3� "���'���� � �������� ������������� �"������� ���� �$����.� � �$������$�!���$3� ��� �� ��� ��$���!$��$��������������8��!���������������$�� ������ ��&�3���!��� ����!.� ��$�����&%������ �������������� (�%��)��� ��� ������ � ����� ��� ���� ������������+0-.� ��$����������!��������� �$��!��� ����!�������������������� �����'���������""������ ����!��������.���$��9����� ����������� ������������� �$���� �����'��������� ������� ����!��$������ ������������� ���� �������"��"����������!�� ������ �� � ��������� ���"���"� ���� �+0-.� � �$�� �1� �� ��� �����3� ������� :� �$�� !����$� ��� ������ ��� � ��� �$��� ���8.� � �$�� �"$���83� '������� ��������� ��� ����� ����� 4� ���$� �$�� '������� $��!$��"���'���� � ��� �� *���� '���� "�� ������ ��� ����� �$�� ������������� �"������� ���� �$���� #�����.� � �$�����������"����"���� � ���� ��������#��� �$���1� �� ����� ��� ������� ��� � ���!���� ���� �$����� ��

Page 23: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ���

��������������� ����������������������������������������������������������������������� ������ !�������������������������������� ���"�� ��������������������������������� ����������������������������������������

���� � ���� ��#����� ���� ������ ������ ���������� ���������� ��� ���� ���� ��� ������������������"�������������$����������������%�����������������������������&���������������������������������$�������� �� �� ����� ��� �� �����'�(&���)�� �$�������� ��� �������� ��� *������)�� �$�������� �������������#��$������������������"��������������������$����������������������������+����������������$�������� ��� ��������� ��� ����� ��� ����#� ����� ��� ���� ������� �������� ���� ����� ����������� ��������������� ������ ��� ���� � ���� � *������)�� �$������� �������� ���� ���������� ��� ����������������������������������������������������,�� - .��� � � �� � � � -//.�&�����0� ��� �����������������������������1� ��� ���� ������������� ��#�����2� ��� ���� ������������������������#� � ���� ���������� ���������� ��� ������ �#� ���� ���������� 3����� ���������� � ���� ������ ������������������#���������������������������������������������������������������(����������������������������� �� ����������������������������������������������,�� � �� ���� � -/4. ��������������#��$���������������� ��������������������������������� ������������� ���� �������������������������������������������������,�

� �� � �

� ���� � �� � � � ��

���

� -/5.�

� �

���� � �� � � � ��

��� � -/6.�

&����� �� ��� �� ���� ���� ��������� ��� ����� ��������������� ����� ��� �

��� ���� ���� ��������� ��� �����������������������7�� ���7������ ���������������������������������������������8�����8������ ���������������������������������������������������������������������������������������������

Page 24: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ���

��������������� ������������������������������� ������� ���������� � ��������� ������������������� ���� ������������

����� ��� ��������������� ��� ���������� ��������� ��������� �� ���������� � �� ����� �� ����������������������������� ��������������!���������������� "�� � �� � � � �� � � � �� �� � � � ���� � #$�%&�� � �� � � � �� � � � �� �� � � � ���� � #$��&�'�����(������(����������������������������)����*�����+������+����������) ��������������������'�� �������������� ��������� ���+������+��������������� �����' "�

� ��� $��

� �� � � � � �� � #$�,&�

� ��� $�

� �� � � � � �� � #$�-&�

���� ��� �� ����� ����� � ���� ���.��� �� ��� �������*� ������ ���������� ���� ��� ������������������� �����!���������'��!���������������������� "�

� # &��� ��

�� � ��� �� ��� � �� � � #$��/&�

� # &��� ��

�� � ��� �� �� �� � �� � � #$���&�

'��������� ��������� ��������������������0�� �����������������������1�������������� ���� ������������ �������'� ���������� ����������� � ��)��'����� ��� �����������������������"�

� # �� &�� �

��� ���� �� ���� � #$��$&�

� # �� &�� �

��� ���� �� ���� � #$���&�

���������������������

���� �������� ��)����� � � �������� '��� ��� 0��)����� #23�&���)����� ������-��� � ��� ���23�������*� ������������������������������*������!�����������������������)������

Page 25: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ���

��������� ���� ���� �� �� ������� ���������� ��� ��� ���� ���� ��� �������� ������������������� ��

������������������������������������������������

���������� ����

������� ����� �

!�� ������ ��������"� #$%"� ��� ��� ����������� ���� ��������� ���� ��� ������ ��� ����������&������������� ��������� � !�� ������� ���� ���� ��������� ��� ������� ��� ��� ��������� ������������ ��� ������ �� ��� �!����������������"�#��"� ��� ������������������� ������"����� ������������������������ ��� �������� ����!����������������"�#�"��������� '����� ���"�������� ������ ��� ����������&���� ������ � ������ �� ��������� � !�� �� '� ���� ���� ��� ������� �������������!�� ������������"�#��"� ���������� � �������� ������ ������!������ � �������� �� ���� ��������� ���� ������� � ������ ����������� ��� ����� ������ �� ��� ���� ��� ������������������!������������������� ���������������������������������������������� ���������������������������������� ������������������������������ ����������� �������� ����������������������������� ���������� � �&�� �!������ � ������ �� ����� � ��������������%���������� !������ (�������� ���� �������� �� ������� ����������� ��&�� �&�� �� ���� ������ ���������)�*+��

!�� ������ ���� �� � ����������� � ������"� ,����� ���� ,����� ������� �"� ��� �� �� �������������� �&����������������������� )-+��

������

����

.**(���*��*��� /

������ ��� � ����0 �

����������������������� ��������������������

1������������� ��������������������&����2�� ������������������������ ������"��*"������� �"��*"���������������� ����(���������� �

* * � � � � ����. �1��������������������(�����������(���� ������ ��"������ ������&���������������

������������� ��� ���������� � %������ ��������������������� ��� ��� ������� ����� �������� �������������������������������2�� �������������������1�����(��������������� ��������������

Page 26: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ���

���������� ���������������������������������������������������������� ����������������������

���������������������������� ���!� ���������������� �� � �������� ����� ���������������������������� ����"����� �����������������������������#����$%���&���������������������������"��� ���� ���� ���� ���� ���������� ���� �������� ��������"�� � ���� ������������� ���������������� ��������������"�������&��������������������������������'�

�$

( (�) �) �

������� ����

� � � �

�� �� � � � ��� ��� �

�� � � � �� � � ��� � �� � � �� � � � � �

� $��*!�

������+&��,� �� ��������������������������� ������� ������������� �����-���� �������&.� ���������������� ����"����/��������0(����0 (����������������������������������������������������� �������� ��� ����� ��������� ��� �� ����������� ���� ����� ������������� ���� ��������������� ���� ����� ���������� ��� ��� ����"��� �� ����� � ���� ��"��� ����"��� ����� ������������/������1��������������'�

�(

� � � 2(( � �

� � � � � ��

� � � �� � � � �� � � $��3!�

�(

� � � 2(( ���

� �� �� � � ��

� � � �� � � � �� � � $���!�

������4�������������������� "����������������&������"���"������������ ����������/&4��/54��

/64��/&,��/5,�����/6,����������&�����2��#7%��

Page 27: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ���

����������������� ���������������������������������

������� ����� ���������� ������� ���� � ������� ������ �������� �������� � �������� ���������� ���� ��� � ����� ����������������������������������

������������������������������ ����������!��!"#�$� �$��������"����%��������&��!��!��!���������������� �&� ������� ��������� ��� �� !��!"#� $� �$� ������'� �!�� ������"��#� �&� $�����������������������!��!����!������������������������$�"� ��(�"(����!������������'�����)�����������������������$��!���!��$����������)�#��!�������������$������#���"����$��#��!�����������������(���*�+����������������������������$�"�$��������!���� �������,�� � � � �� � � �

����� � �� ��� � �� ���� � �� � � � � -����.�)!�����!����$�"� �����������/�����$��/� �����$�&���$�������"�����*�+����

�������� �������� ���������������������!�

������� ����� �������/��� 0������ �������/� � �0��� ������������"�#�$����#���%�������������

1���� ��(���������$�� ����!����� ������'� �!�� &���� �����������������"�����$��#� �!���"�������&��"$�� �1&��� &������������������ ��&&������������#� &�����!�� &��"$���&��������""������)��!��������'� ���

Page 28: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ���

��������������� ������������������������ ������� ���������������������������������������������������� ����������� �������������� ������������������������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������������������������������������� ������� ��������������������������� � � � �� � �� �� � � ����!�������"�����������������������������������#����������� ����!��$������������������ ����������������������� ��������� �%�����������������������������������������������������������������������&���������� �� ��� ���� ��� ������� ��� �������#����� ������ ������� � ��� �� �������� ���� ���� ������'�()��

� �*������ �� � �� �� �� �� � � � ����!�

� �*������ �� � �� �� �� �� � � � ���+!�

���������������������,-��,.��/-��/.��0����� �0������������������������������������������������������ ���� ���������������������������� ����� ���������������������������

� ��� � � �+11�� �� � �� �� �� �� � �� � �� � ��

� ���(!�

� ��� � � �+11�� �� � �� �� �� �� � �� � �� � ��

� ���2!�

� ��� � � �+11�� �� � �� �� �� �� � �� � �� � ��

� ���3!�

� ��� � � �+11�� �� � �� �� �� �� � �� � �� � ��

� ���4!�

������������������������������������� ������������������������������������������+�+'3)���

Page 29: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ���

������������������ �����������������������������

���������� ������ �� �������� �� ����������� ����������� �����������������������������������������������������������������

��������������������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������� ������� ������� ��������� ������ ����� ����������!�����"����"� ���������������"�������������� ���������������������������������� ������������"������������� � ���� �������� ���� #����$�%�� ����!� ����������� &���� ���� ��"����� ����������������� ��� ���� ���������� ��������������� �����'�������()�*�� � ���� �������� ��������������������'��������������'������� ��� �������� ����������������+������ �� � ���� ����� ��������������$��� ����� ����� ���������� �+������ ������� ,��� ���� ��������� �������!� ���� �������� ���������"��'���������������������� ���������������� �������������������������������������������������������� ��&��+�����������������������������"��������������"��+������� ����������������������&-�

� � ���� ��� � ��

��� �� � � ��� �� � .����/�

&��������������������������������������� ���!�� ��������������������� ��"!��������������������������������������

������ �������� ���� ���$���� ������� ���� ���������"� ������-� � 0,!� ��������� ��� ��� ,����������!� ����������� ������������� �������� �������!�0��!� ���� ���� ����������� ���� ���������������������� ���� ������!�012()�*�������� ������ ����������� ���� ������ ��� ����� ���� ���������� ��������������������!��!������������������+������3��4���� �-�� � � �� � � �� � .���5/�

Page 30: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ���

������������� ������������������������������ ��� ���������� �������� �� ������������� ��������� ��������� ��� ���� ����� �������� ������ ��������� ������� ����� ���� ���������������� !�

�� �� �

�� �

� � � � �� �� �� �� �� �� �� �

��� ���

� "�#�$%�

���� &������ �� � ������� ������� � ���� ���� ����� �'������� ��� �������� ������� ������� �������������� �������������������#������&�������� �����������������������������������!�� ���� � � � � � �� � � � � �� � ���� ��� � "�#��%������&�� �� �&�� �������������� ����(��������#)��� ��#*#� �����&�������� �������� ���� ��� ������� ��������������� ���� ������ �������� ������������#� �+�������,-��������������������� �������� �� ������� ������� �������� ���������� �� � ������� �������� ����������������.� ���� ��������� ������������� � ���������� ���������� ��������������� ���� ��� �����)-�* !�

- -

- -

��� � � � �

� � � �

��� � � � � �

� � � �

� � � � �� �

� � � � � �� �

� �� �� � �� ��� �� �� � � � �� �� �� �� �� �� �� � � �� � � �� �� � � �� �� �� � �� ��� �� � � � � � �� �� � � �� �� �� � � �� � � �� � � �

� "�#��%�

�����&���� �&���������������(��������#)��� ��#*-� ��� �� � ��� ��������� ��������������������� �������������� ������������������� ���� ����#���������������������� � �����

+���������������������-���� ����� ������������������� ����������� ��������� ������ �������� �� � �������� ����������� ����� ��� �������� � ��� �� �� ������ ���� ���������� �������������������� #��+��������� �-�������������������������� ����� �����$$/#��0�1��������"��'� � ���������%� ������� ��� ��� �� ����� ��� �������� � ����� ���� �������� ��� ����� ������������������������(�������2 #����������������� ���������������������������������������������� ����� ��� ���� ���������� ����� ����� ��� ��������� ����� ���� ����3��������� ��� ���������#�����������������������������-��-������� ��������(�������#���

Page 31: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ���

�� ��� ������������� ���� ��������� ������

����� � �

���������������� ����� ������������������������������� ������������������ ������� ����� ����������������������������������� ��� ����������������������������� ���!�� ��� ����� ����"��������#����� � �� ���� � ����� ��$� � ��� ���� � ��� ������ ������� %� �� �� �� �� ���� � ���� � ��� ���� �� ����� ���� ������� � ���� ��� ����� �� ����� � ��� ���� �������� ���� � �� ���� ������������� ����������$�� ����������������������������������� ���������������������� ������ �� �������������� �"��� �� � �� � � ��� � � ����� �� � �� �� � �� � � ��� � � �

���� �� � �� ����������������� �������� "������ �� �������� ���&�� ����'���

(����)�

(����)�

(���*)�

(����)�

Page 32: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ���

�����������

�� ����������� �������

�������������� ����������������������������� ����������� ������ ����� ��� ����� ��� ��� ��!��� �"�� �"#������ ���"������� �$� ��

!�%����!����&��������'���"�����������������������&&�����"����"��!��!���$��������"��&���!����&��!&��!��� ��� �� !��������� ��#��� ��&���� ��������� �"��� �$$����%��#� �"����� �"�� &���!� ���&� ��� �"�� �� ������'���"��� ��(� ����������� ���"� ���!�� ��� "�&"� ������ �������� !��������)� ��������&� ��� �"������ ����(�#'����������������������������������"��*������������%���"����"����#�!��!�����%�%� ����#'����������������������������

�����&� �"�� �������� ����������� �"���)� �"�� ������� !�%���� (��� ��������!)� "�(�%��� ��� (����%�!���� �"��������$� �"�������������"#����������%��#� !����&� �"�������� ��������������� �"��&���!� ���&�����'� ��"���$���)����#� �"�� &���!� ���&� ��&����(��� ��������!)� ��������&� ��� &������� �$$������#� ��!��������#)�!�������"��$�����"���$�(������"��������������������!���������)� �����������"����������������'���"������������������������������������!����+�&����,'-'�

Page 33: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ���

���������������������������������� ��� �������������� �� ����� ��������������������������� ���������� ���

��������������������������������� ������������������� ����������������������� ���������������� ��������� �� �������������� ��������������������������������������������� � �������� ������� � ������� � �� ����� ��� ���� �� ����� � �� ��� ����� � �� ���� ���!� ������� ��������� ����� ������������� �������!������������������� �� ����������� ��������� � ���������� ��� ������ �� ���� ����!� ����� ���� ������� �����!� ����� ����������� ������������� ��������������� ������������� ����!������������� ����"���� ������ ����"!��� ����������������� ������� ��������������� ����������� �� ��������������� ����������� ����� �� ��� ������� ���� ���� �� �� ��� ������ #�� ����� ����� ��� � �� ������� �����$���������

��

������������

������������ ��������

������ ��

������������ ��������

������ ��

������������

������������ ��������

������ ��

������������ ��������

������ ��

������������

������������ ��������

������ ��

������������ ��������

������ ��

������������

������������ ��������

������ ��

������������ ��������

������

������������

�� �������

��������������

�������������

�����������

Page 34: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ���

������������������������������������ ������ ����������������������������������������������������������������������� ������ ����� ���� ����� ������� ������� ��� �� ��

�������������� ��� ��� ���� ���� ����� ����

����������� ������������������������� �����

���������������� ������ ������������������������ �

������������������������ ��������������������������������� �

��� ����� ��� ������!����������� �"

��� �������������������������� ������ �������������� ��������!��������������!����������� ���������� ���������������#��� � ��

�������� ������������� �������������������� ������

�������������� ��� ��� ���� ���� ����� ����

����������� ������������������������� �����

���������������� ������ ������������������������ �

������������������������ ��������������������������������� �

��� ����� ��� ������!����������� �"

��� �������������������������� ������ �������������� ��������!��������������!����������� ���������� ���������������#��� � ��

�������� ������������� �������������������� ������

�!"#$%&��'()%�$%�*$+!,&�-�.�!"#$%&��'()%�$%�*$+!,&�-�.

���

Page 35: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ���

��� ������ ��� ��� ������ �������� ��� ����� ����� ��� ��� ������ ����� ���� ������������ ������������������ �������������������������������������������������������������� ��������������������������������� ������� ��������������� ������������������������� �������������������� �������� �������� ��� ������� ���� ������� ������ ��� ����� ��� ������ ����� ����� ��� ����� ��� ������ !�"�� � #������������������������������������������������ ��������������������$��� ����� ������!�!��� ������!�%� ����� ��� ���������� ���������� ������� ��� ��� &%'(����� ���� �� ������ ��� ��� ������ ���� '�'"������� ����� ����� ��� ������ ������� ��� ��� ������ ����� �������� � #�� ���� ������ ��������� ��� ����� �������)'���#��������������������������������������������� ���$�������������� ������ ��� ������������ ��������������������������� ������������������������������ ������������������������������������� ��� � ���������� ��� �� ��� �������������������� ������������������� ��������� ���������������� ������!�*�������������������������������#����+�$��� ������������������������������� ���������������� ������������������������������������������������,�-��)'�,�-��)'�'&����, -��)'�"&���,�-��).�.�������

,�-� ,�-�

, -� ,�-�

Page 36: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ���

���������� � ������������ � � � � ������������� �������������� ������������ ��������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������������

�����������������

����������������� �� �����������������������

� � ��������

����� �����

�����

����������������� ���������

�����������������

����������������� �� �����������������������

� � ��������

����� �����

�����

����������������� ���������

Page 37: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ���

������������� ����� ������������ ���������������������� ������������������ � ������� ������� � �����

����� ����� ��������� � �� ������� � � ��� ���� ��� ������ �� ��� ����� ������ ����� ���� ��� ����� ������� ������ ����� ���� �!"#$� � % � ��� ������ ���� &��� ��� ��������� ������ ��� ������������� �� ��� ��� �'���� � ��� ���� � ����� �� ��� �� ��� �� ���� ����� �� ��� ���� ���� ���� ��$��&�������������������������� ������� ������ ��� � �����������'�� ���!!#(��

� ����

���� ���

������

��� ��

��� !�)������* $�!�� � +,$�-���

� �% � ������ ����� ���� ���� ��� �������� ����� �� ��� ��� ���� �.���� ������������ �� ��.���� � � ������ �������.������ ���������������� �� ����������)���� ������� �� ������ ���$��&����� �������'������ �� ��������� ��� ���� ��� ��� ������ � ������� � � � ��� ������ ����� ����� �������� ���� ���� �� � � ��� ������� � ������ ���� �)������ ��$� � % � ��� �� ������� ������ ����� ��/���������0� ��� ������ � � ��� � ����� ����� �� ��� ������ �����!*�!1#$� � %� ��� �� �� ���������������� ��� ������������ �.� ������� ������������.���������.�������� �� ������ ���$��%��������� �� ��� ������ ��������������������������������� ����������� ������ ����������� ������ ��� ��� ������������ �.� ���� ���������$� �&���� ������������� �.��������� ������ ���������������� ��������������� ������������������������ � ������ ����!�#$��2�� ���������� ���3�� ��������� ��� ���������� ��� ����������� ��� �� �� ����� ����� �� �� ��� ��� ������ ��� ����$� � &����� ��������� ��� ���������������������� ����� �� ��� ��� ���������� �����.����!4#$� �&���.������������������������� �� ������� ��������� ������ ��$��2 ���� ���� �� ������ �� �� ������ � �� � ������������.������)���� ������������� ����� ���� � ����������������������������5������!$4$��&����� ��� ��� ����� ������ ���� ��'������ � ��� ������� ��� �������� ��� ��� ������ ����� ���� ���� ���������� ���� ���� ��� ����� ��� ��� �������� ������� �� ���� � � �� ������� �� ���� ��� ������ �����.����� ���.�.�� �� ����� ��� �� ����� � �� ��� ���� ��� ������!"#$� � 5�� ��� �"��6� � 3�� ��� ������ ������ ��� ���� ���� ��� ��� ����� ������ �'�� ��� ,$�� � ��.�� �� .����� �� "4"7$� � &��� �� ������� ������ ����.������������ ��.��� ����� ��� ���5������,$1$� �&������� ������ �� ��� .������ ����� �������������������� �� ������������ ����� ������ ����������� ���������� ������������������������5������,$4�������� ��������� ������� ��$�

Page 38: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ���

���� ���� �����

���

���

���

���

���

���

���

��

��

�� ���

������

�����

�����

� �������

���

� ���!�" ���� �� � �� #��$ %���&�'� �� �����$�� ������������������������� ����������������������������������������� ����������������������������� ��������������������������� ��������������� ��� �� �� � ���� ���� ���� � ��� ��� ��������� ���� ��������� ��� �������� �������������� ��!��������� "�������� ������#������������������� �������������� � ����������������$����"���������� ����������������������������������������%�������&���'���� ���������������� ��������� "������������������������������ ������� ���������������(������ �� � ���������������%�����)�*�������������

������������ �������������������� ������������������

Page 39: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ���

���������������������� ��� ������� ���� � ���� ��������� ����� � ����� � �������������� ������ �� �������� ������ ���������� ������� �������������� ���� � ����� ���� �� ��� ��� ��� ������ ���� ��� ��� ���� ����������������������������������������������������������� ���������

!���������������������������������������� ������������������������������������������������������������� ���������������"������������� ������������������������������� ����������� �� ��#$#�%$%�#�������� ����� ���������� ������ ��� %�#�&���� �� ������ �������������������������� ����������������������������������������������� �����'($%#%)*���+��������������������,���� ������������������������ ���)�-���"������������������������� ������������������� ���)�-������������������������������������ ����� �����������������������������.(./������������������������������

��������������� ����������� ���� � ��

�������

Page 40: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ���

������������������������������������� ���������������� �������������������������������� ��������������������� �����������������������

������� ����� ����� ���� ������� ����������� �������������������������� ��������� �������������������� ������������������������������������������������������������������������������� ���������������� ����������������������������������� ���������������������������� ��������� �����������������������������������������������������������!����� ���������� �� ���� �������� ������ �� ����� ���� ��������� ��������� � !��� �������� ������ ���������� � ��������������"����������������������������������������� ���������#������������ ��������������������������������������������������������� ����������������$%������&�&'�� � !��� ������ ������ �� ���� ��������� �� ���� �������� ����� $����� ������� �� '� ����� ����� ������ ��� �������� ���� �������� ������ ���� ��� ������� ����� ����� ���� ������ ����� � !����������� ������������ ����������� ��������� ���������������������������������������� ��������� ������ ������� ���� ����������� ������� �������� � !��������� �� �������� �� ���� ��"������ ���� ������������ ���� ���(�� ����������� ��� �������� ���� ��������� �� ���� ���� ��� �������� ����� ���������������������������� �������!��� ������� ������������� ������������� ���������������

��� ��� ��� ��� ��� ��� ��� ���

��

������

������

������

������

������

� ��

������

� ����

���������������

)��

*�&��

+,-&.&*&/

+0-1.&*&2

,���

3�����

��� ��� ��� ��� ��� ��� ��� ���

��

������

������

������

������

������

� ��

������

� ����

���������������

)��

*�&��

+,-&.&*&/

+0-1.&*&2

,���

3�����

Page 41: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ���

���������� ��������������������������� ������������������������������������������ ������������ ��������!�������"� �����"� �"���������������

����������������������� ��� #������� ��� ��$� �� ��������� ������� �� �� �� � ���� ���� � ������ ������� ����������������� �%���������� ������ �������������������������������%����"�

���������������� ���������������

�� �

��������������� ���������������

�� �

Page 42: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ���

����������� ������������� ��� �������������������������������������� ������������������������ ���������� � ��� ������������� ���������� ��� ��� ������ ���� �������� ����� ��� ���������������� ������������������������ ������������ ��!���"�������#$%&%��'���� �������������������� ���� ��!���"�������(&&)�%%�*���� ���������������%�&�"������"����� ���+,������� �%�������������-��� �� �%%���������� ���� ����������� ��� ����������������������� ������������ ����� �������������� �� ������ ����������� ���� ������������ ��"������"��������� "�"��������� ������ ������.������� ������������� ��"������"��������� �������� ��� ��� ��� ��� ���������� ������ ����������� ���������� �����������������������������/� ������������������ ��� ���"� ���������0�1��� ����%�&�"������"���� �"� �������������%�&�!���������0�1����%�&�"������"���� �"� �������������(��!������

��- �������� ������������������������������������� ���������������� ��������������� ������

����� �������������� ������������ ������������������ ��� ������ ���2���������"���� �� "�"���������� ��������3���� ������������������� ��� ������� �������������� �� ������������������ ���������� �������� ���4&�����$%&%%� �02�1'��������� ����������-��� �� �%���� ����%�&�"�������� ��"����

����������

� ������������ ����������������������������������������

0 1� ����� � �� ����������

������� ���������������� ����������� ��������!���"��#$�%��&��'())�

����������

� ������������ ����������������������������������������� ������������ ����������������������������������������

0 1� ����� � �� ����������

������� ���������������� ����������� ��������!���"��#$�%��&��'())�

Page 43: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ���

�������������� �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������!"����������������������������������#���������������������������������������������������������������������������

����

����������������������$������� ��������� �������������������������� ����������������� �����������������������%���������" ���&��'� �����()*!���������������������������� ��������������������������������

������

�����������

���������

�����������

���������

Page 44: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ���

���������

����� �������

��

��������������������������������������������� ���������!������� !�� "������ ��#$��� ���������������� !� �%� ����� � � �� &'(���� )'(*�� ������ �� ������� � ��+������� + ������ ��� ������,��� ����������� �����"��������� ��� �����" �#�� � ��-����.���� ������$������+�������+�� ���� ���,��� ! �� ����!�������� � ���� ��+����� �� �������� ��..���� ����� ���� �� ���� !���� ��� ���� .����� ���.� ��.�� ���� � � ��������� �� ��$��� � �������� �������.� �� � "� ����������� ������ ������ � "� ����������� ����"�$� ������ � ���.��� ������������������������������.�������-�������+������������������/��0����� �������� +� ��������.��������.����

���� �����! ������.�(�������%�� ���� ��! ��� "�����-������%� ����� ��������������� ���������,�������� ������������ ��+�������������� ����,������� � ������+������-���� ,���#� "����� �����/��0����� �� ����� ! �+�� ���� .����� ���.�� � ���� ��+���������� ���� ��� ���� ��+��������� ��� "����� ��������+���$(.������������������ ��������� �� ��-���� ����� ���.�� ��������� �� �� ���� �(�$��� ����� !�����0����� �����

���� �������� ������.� ���� ��,��1����� ,���#� "�� ��� ���������� �� ���� +�.������� !� ����- ���.���� ����� �������.��������.��/��0����� ���������! ������������� ��������� !!(������,����+�$���������� ���� ������ ���-�-�,����$� ,$� �������.� ���� +�.������� !� ���� � ����2��� ��������� !����� ����� ������ �����.� ���� ������� �� ������� � ��� �� ���� ,���#� "�� ��+���������� ���� ��� ���������� �� ����� ���.� !� ���� � "��(� ���� �(����� !� ���� �/�� 0����� ��� � ���� �%�����.� )3(- ��� ���� �� � ���.�� ��������� �� !� 4%5'53� 6�+��� ��������.� ��� �������� ! �� ���� )3(- ��� ��-����� !� �''7�� 5538� ��.�������������� !�����53'(- �����-�������������.���� ������������+����������� +,�����"��������!�������������+�.������� !��������������!�������� ��������/��.��������.����+����� ���������������+����� "������������+������������� ��- ��+������ "������)3(- �����-����� ����-�-��+������.����� ������������!������ ���.� �������(�������� �����������������+������������"�����,���#� "�� ������" ������� �����������$�������������

Page 45: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ���

������������������ ������������ ������ ��������� � ��������������������������� ���� ����������� ���� ������� ���� ��� � ���� ����� ����� � � ����� � � ���� ����!�� � ���� ���������������������������������"���

����������������������������

Page 46: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ���

���������������� � � � � ������� � � ������������ � � � � ������� � � ������ �� � � ���!���� "#���� �$��� ���%����� ���

��&� ��'��$���� (�)� � �*�����+� #������"� ��� ,�� %�,������� ��� ��� �$�� �$��$����� ����*����-..- ��

�-��� /����� $��$*������ �����*��$ ��*���*��� /���� ��� �$��#�*��,� � ������0� ($%� �� � ��� ����

��*��$ �$����*���*���+�%������1���2������ � 3 ������ �*���4��$�'����*����*�� �����$*������$ �������56�� ����78��9��� � 4 � �!��� (�+��*�� ��� ����*����*�� � #�&�*���� /���'.'97-'.:;;'8�� ����� <���+� $�����

������/�* ���8 ��:��� /��� ������ %� $������#��* ����( ���*���#$�$����������%=>>))) ���� ��� *�����������8��;��� ?��?��@�� A��4$��$����/�B?�5�/��� �$����$�����, �$ +�-... ��7��� ��$�*�����*���������$����� ������#$��������C���#$������$&$ �����#��$�����*�� �����$���

(�����%� 4� ��+ � � ?� #���C�� ���)� �� ��%���C���� �� � ���� ���)���� ($ $����� <� ���$���� ��( �*�����C�� ������ /���� /��� �$����$�� �+%������ ��� 3�C�� (� �� �$�*�� #��� �,��������%����C����; �

�8��� ?�3��?��@�� A��4$��$���#�&�*�������$���������)$ ����/�B?�5�/��� �$����$�����8 ������ ���,$ ��� ��� $��� D?� (�+��*$��+� �$���� 4����� �� � ���� �*$�� �����$����� ��� ���'(�$�$ �

#�&�*��E��/����� $�� �5���?# ���& ��88��% ;9��.���# 4 � �$�C��+� $��� � � � ����$��� D�$ �� � 4�,�������� ��� ����*��� ��%� �*$��+� ���$���� ���

#�%��C�$��������E��( �*�����C�����/����::��%% �-�-'-�� ��;7 �����# � 4 �F�$$�����D?�@�������4�,����+�4������� �#�&�*�������$�����G�/ ��4������H�$������

$������*��� $�����#�%�����*�E����� ��� ����* ��B���:���� �-��%% �:�'�:�����-��-���# � 4 �F�$$����� � < �����,�����D?�/�������4�,����+�4����� �� �#�&�*�������$�����G� // ��

���%� $�� ��#�%�����*������$ �� �4�,����+�$�����������E����� ��� ����* ��B���:���� �-��%% �;'��;7����-�

������ � ���,� �� �� ?�$�+���� $��� �����$����� ��� ����*����*�� � #�&�*�� � � <����� ?��� �$0�

�% ��C� ���89����*�����: ��9���? � � � ��+��)����� D� /���!$����� �$���� �� � ���*� ��� 3����� ��� ����*��E�� (�+� � ��& �� .���

%% :�7':9.���:8 ��

Page 47: ANALYSIS OF SCHOTTKY DIODE FAILURE MECHANISMS

� ���

��������� �� �� ������ ���������� � ������������ ���������� ��� ���� ����������� ����!���������� ��� "������������� #�$���� %���&���'�� ()))� ������� *�� !��+����,-�����#�������.�&���/��0*������0�$��1����//��

���2���"�3�����������#� ��0�$������4�,����������&��������� �&�4� ����� ����������� ����������������

������� ����&������������'�()))��������)&�������#�$������$�&,)#,56��++���,�7���/72����7����� ����1�&&���������� �&&�� �"��1���� ������� ���"�&�����'� 8��3 �����$�&��/9��++��/��,/�7��

�/�������9���%�)��:�������������#���������� ����&���������$��������� �����&�������+�4������ ��$�&��

��+����,��+����&�����'�8��3 �����$�&�!6�+��96,�/����/7������/����� :�� "��� �� #� �� 3�������� ���� 3�3�� :����������� �"������ :������4�� ���� ������� ���

;����������$�����'�()))��������)&�������#�$������$�&��)#,5���++�76�,7�����/76����5����#���� -&�<������� �)&�������&� *$��������� =��&���� %���&���� ���� :�+�&��� "�������������

!��+�������'� ()))��������!��+�� �1�����%��������� ��&��� $�&��! %�,��� ++�6��,6�6���/79��

��5����=�8��%���������8�3��%�������)&�������&�+��+����������"�&����������������������������1�����'�

3 ������$���/2��59,6��>�/��?���55���"����� ��� ���"�������������3�4���#�$������0�4�@���A��&�����/77����56�����-��������������*$���3 ������������,$,��"��#�$���������"������:������4�����

������������'�()))�������)&�������#�$������)#,�6��0�������++��7�9,7�6�>�/22?����5������� %���4��� �0�����$�� ����������� ��� +,�� 8��������� B����� -$�&��� �� :������4��

!�����������3����(�C�(('�()))��������)&�������#�$������)#,�6��0������++����67,����>�/22?���5�����������������"�&�����"���������������� ��&����'�0�4�@���A�%����4, �&&���/2�����52���-�!��)��&�� ��3 �����&�(�$��������������� ��%���+&��������"�&�����'�()))��������)&�������

#�$������)#,�6��0��9D/��++��225,227�>�/22?���57���-�!��)��&�� ���%���+&���������� E"������:������4�F� ��� �"�&�����8���������'�"�&���"�����

)&���������2��++�����,�5��>�/26?���59���(�� � ��+���� ���� )�G�����&�������� �#��������$�� :������4�� ��� G����� -���� 3 ��+�����

#�������� �� �.�&������H,+�8���������'�"�&���"�����)&�������������++��/96,/9/�>�/27?�������