闩锁效应（Latch-up）原理及其抑制方法解析
一、闩锁效应：实际上是由于cmos电路中基极和集电极相互连接的两个bjt管子(下图中，侧面式npn和垂直式pnp)的回路放大作用形成的，在两个管子的电流放大系数均大于1时，电流在这两个管子构成的回路中不停地被放大，从而导致管子承受的电流过大而烧毁芯片的一种现象。
二、闩锁效应的原理分析：
状态一：假设在n阱或者psub中由于外界的原因产生了载流子注入，电流分别为in和ip, 且inr_nwell=0.6，ipr_psub=0.6(假设pn结的导通电压<0.6)。
状态二：在所设压降下，pnp的基极电位为1.2v, 集电极电位为0.6v, npn的基极电位为0.6v, 集电极电位为1.2v，此时pnp和npn的发射结都正偏, 集电结都反偏。从而两个bjt管子可进行电流放大，pnp产生了基极电流ib1, 则集电极电流ic1=β1ib1, npn产生了基极电流ib2, 则集电极电流ic2=β2ib2。
在近似状态下，ib1=β2ib2，ib2=β1ib1，因此在后面的循环中，npn的集电极电流作为pnp新的基极电流进行电流放大，pnp的集电极电流作为npn新的基极电流进行放大。多次循环之后，电流会被持续放大。
三、闩锁效应的抑制方法（部分方法）：
1.拉开nmos和pmos的间距：破坏电流循环中的一环，使侧面式npn bjt管子的基区变厚，载流子的收集变的困难，很难进行电流的放大。
2.使用guard ring，衬底电位接出的部分采用环形绕线: 降低vdd和vss的导通电阻，也即降低rwell和rsub的阻值，防止bjt的基极和集电极电位相等，破坏bjt导通的条件。
3.substrate contact和well contact应尽量靠近source: 缩短了rwell和rsub的电阻的长度，减小了其电阻值。
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二、闩锁效应的原理分析：
状态一：假设在n阱或者psub中由于外界的原因产生了载流子注入，电流分别为in和ip, 且inr_nwell=0.6，ipr_psub=0.6(假设pn结的导通电压<0.6)。
状态二：在所设压降下，pnp的基极电位为1.2v, 集电极电位为0.6v, npn的基极电位为0.6v, 集电极电位为1.2v，此时pnp和npn的发射结都正偏, 集电结都反偏。从而两个bjt管子可进行电流放大，pnp产生了基极电流ib1, 则集电极电流ic1=β1ib1, npn产生了基极电流ib2, 则集电极电流ic2=β2ib2。
在近似状态下，ib1=β2ib2，ib2=β1ib1，因此在后面的循环中，npn的集电极电流作为pnp新的基极电流进行电流放大，pnp的集电极电流作为npn新的基极电流进行放大。多次循环之后，电流会被持续放大。
三、闩锁效应的抑制方法（部分方法）：
1.拉开nmos和pmos的间距：破坏电流循环中的一环，使侧面式npn bjt管子的基区变厚，载流子的收集变的困难，很难进行电流的放大。
2.使用guard ring，衬底电位接出的部分采用环形绕线: 降低vdd和vss的导通电阻，也即降低rwell和rsub的阻值，防止bjt的基极和集电极电位相等，破坏bjt导通的条件。
3.substrate contact和well contact应尽量靠近source: 缩短了rwell和rsub的电阻的长度，减小了其电阻值。
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