Halbleiterschalter Ohne Latch-up bis 8 kV

Bei den Bausteinen der ADG54xx-Familie liegt eine isolierende Schicht (trench) zwischen dem NMOS- und dem PMOS-Transistor. Das Auftreten parasitärer Sperrschichten, wie sie zwischen Transistoren in sperrschicht-isolierenden Schaltern vorkommen, sind damit ausgeschlossen; im Ergebnis ist die Schalterstruktur ann immun gegenüber Latch-up-Effekten.
Bei den Bausteinen der ADG54xx-Familie liegt eine isolierende Schicht (trench) zwischen dem NMOS- und dem PMOS-Transistor. Das Auftreten parasitärer Sperrschichten, wie sie zwischen Transistoren in sperrschicht-isolierenden Schaltern vorkommen, sind damit ausgeschlossen; im Ergebnis ist die Schalterstruktur dann immun gegenüber Latch-up-Effekten.

Eine monolithischer CMOS-Halbleiterschalter hat in beiden Richtungen den gleichen Durchlasswiderstand von 6,5 Ohm und kann darüber hinaus Spannungen schalten, die höher sind als die Betriebsspannung des Chips.

Das Unternehmen Analog Devices hat unter der Bezeichnung ADG54xx eine Familie von CMOS-Halbleiterschaltern vorgestellt, die mit Betriebsspannungen von ±22 V bzw. +40 V arbeiten und gegenüber elektrostatischen Entladungen bis zu 8 kV geschützt sind. Bei der Sperrschicht-Isolation bilden die N- und P-dotierten "Schächte" (wells) der PMOS- und NMOS-Transistoren eine Diode, die unter Normalbedingungen in Sperrrichtung betrieben wird. Treten Überspannungen auf, dann kann diese Diode u.U. leitend weren. Die beiden Transistoren bilden dann einen Thyristor (SCR - Silicon Controlled Rectifier), der den in Vorwärtsrichtung fließenden Strom erheblich verstärkt, was wiederum zu einem Durchbruch (latch-up) und damit zum Kurzschluss führen kann.

Die ADG54xx-Familie von CMOS-Halbleiterschaltern und -multiplexern eignen sich für die Verwendung in schwierigen Umgebungen, in denen Überspannungen auftreten können. Die Bausteine sind konstruktionsbedingt frei von Durchbruchseffekten, bei denen Überspannungen zur thermischen Zerstörung des Bauelements führen können.