图3-35示出了在准稳态条件下，MOSFET器件在不同击穿阶段时的电流-电压特性示意图。当漏极电压增加到超过某一数值点时，MOSFET被驱动到正常的雪崩击穿状态（在本图示例中，正常的雪崩击穿电压始于大约708 V）。高于此点，漏极电流会随着漏极电压的小幅增加而迅速增加。随着器件被进一步地驱动至正常击穿状态时，增加的漏极电流流经P体区域，导致在P体区域内的源极扩散下形成电压降。随着漏极电压继续增加，该过程一直持续到P体区域内的电压下降导致寄生双极性晶体管导通。超过此点，该器件将不再能支持施加的较大的漏极电压，并继续汲取更高的电流，但漏极电压开始下降。一旦寄生双极性晶体管变为激活状态，漏极电流就开始流经源极和P体区域。该器件迅速达到触发二次击穿的电流-电压条件，从而导致灾难性故障发生。众所周知，二次击穿是指MOSFET的阻断电压能力突然下降，而电流却不受控制地增加。
确定器件对SEB不敏感的最大工作电压时，准静态电流-电压（I-V）曲线是一个有用的分析手段。为了说明得具体和方便，考虑图3-35所示的器件特性曲线。假定漏极电压保持在500 V的数值以下，并且瞬态条件（例如，来自重离子冲击）产生了一个瞬态电流的变化，瞬变之后，器件将返回其关断状态，电流也返回到其瞬态前的数值，那么该器件对SEB不敏感，因为在此电压或低于此电压时不会触发自持式大电流造成的热失效条件。相反，假定漏极电压保持在600 V的值，并且出现瞬态情况，在瞬变之前，电流的值低于产生正常雪崩电流的数值，但是在瞬变之后，电流可以（取决于瞬变的性质和幅值大小）增加到双极性导通电流之上的数值，而是否发生转变过程，取决于瞬变是否能够触发SEB。实际上，单粒子烧毁SEB触发条件（重离子诱导SEB所需的LET值）可以使用准静态I-V曲线进行估算，但是这些估算条件不应代替实际的重离子测试（如果重离子测试可能不需要，器件应在低于最小SEB触发电压条件下运行）。MOSFET的击穿特性有助于理解器件的SEB性能，并在设计对SEB不太敏感的功率MOSFET器件时提供有用的仿真模型和数据。
图3-35 MOSFET器件准静态I-V特性曲线示意
（显示了从正常关断状态到正常雪崩击穿，到双极导通，再到第二次击穿的过渡）
利用MOSFET器件I-V曲线进行SEB性能仿真分析时，模拟输出的有用性需要有关器件设计和布局（各层的厚度和掺杂分布）的广泛知识，在参考文献［15］和［16］中讨论了几个器件设计/工艺参数以及它们如何影响雪崩击穿响应等，读者可以进一步参考阅读。
为了确定器件空间应用的适用性，设计人员通常依赖于风险评估计算机代码，例如基本的单粒子翻转率计算代码“CRÉME”。对于V沟道（垂直）功率MOSFET，这些程序代码需要有关器件SEB灵敏度的信息，这些信息通常是从试验确定的σSEB分布轮廓中提取的（通常会提取最小LET值和最大σSEB值）。使用非破坏性测试技术（参见第4章4.5.2节），可以确定多个σSEB曲线，从而允许使用相同样品的不同测试和操作参数（例如离子入射角和要研究的器件的温度）的影响。大量试验测试表明，基本上存在两种类型的SEB横截面形态：
（1）通过固定VDS和VGS，同时将样品暴露于LET的几个不同值，产生σSEB（单粒子烧毁截面）曲线作为LET的函数，可以通过试验确定常规的σSEB。
（2）可以通过固定VDS和LET数值，通过试验确定非常规的σSEB，同时将样品在多个VDS值下进行照射试验，从而获得一个σSEB作为VDS变化函数的分布曲线。(www.xing528.com)
图3-36展示了一个典型的σSEB随VDS的变化曲线，它是两个IRF120采用能量为247 MeV的铜离子照射下，获得的单粒子烧坏截面随VDS的变化曲线，铜离子的LET值为30 MeV·cm2/mg。该测试曲线表明，已经观察到的单粒子烧毁特性与器件工艺及类型密切相关，所以实际应用中选择器件类型时应予以考虑。进一步分析表明，这些观察到的SEB轮廓变化中的许多变化是由于来自不同批次、不同晶片甚至同一晶片的样品之间的源极区和主体区的掺杂轮廓中的工艺变化所致。除此观察外，还发现σSEB曲线轮廓的饱和度随着有源芯片面积的增加而增加。图3-37也展示了一个典型的σSEB随VDS的变化曲线，它是IRF150器件在采用能量为247 MeV的铜离子照射下，在器件处于不同温度条件下时，获得的单粒子烧坏截面随VDS的变化曲线，从图中可以看出，单粒子烧坏截面的大小也与器件温度相关，随着温度的升高，SEB敏感性降低，器件在25℃条件下发生SEB的VDS阈值约为60 V，而在100℃条件下发生SEB的VDS阈值约为72 V。
图3-36 IRF120器件的σSEB随VDS变化曲线
（247 MeV的铜离子，LET值为30 MeV·cm2/mg，射程为40 μm）
图3-37 IRF150器件的σSEB随VDS变化曲线
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