
【计】 latch mode
【机】 latch
state; condition; fettle; position; predicament; status
【计】 behaviour; S; ST; state; status; transient regime
【医】 asiminine asis; condition; etat; sirupus ferri jodati; state; status
【经】 state
在电子工程领域,"闩锁状态"(Latch-up state)指半导体器件中因寄生晶闸管结构意外导通而形成的低阻抗通路现象。该术语对应英文词典中的"latch-up",由美国电气与电子工程师协会(IEEE)定义为"集成电路中因电压瞬变或辐射引发的非可控导通状态"(来源:IEEE Std 976-1991)。
这种状态的形成涉及PNPN四层结构,当寄生晶体管的基极-发射极电压超过临界值时,会引发正反馈过程,其数学表达式为: $$ I{hold} = frac{V{DD}}{R{well}+R{sub}} $$ 式中VDD为电源电压,R_well和R_sub分别代表阱电阻和衬底电阻(来源:《CMOS集成电路设计手册》第三版)。
在CMOS工艺中,闩锁状态会导致器件工作异常甚至永久性损坏。美国国家半导体实验室数据显示,该现象占早期IC失效案例的12%-15%(来源:NS Lab Technical Report 2009-047)。预防措施包括使用保护环结构、增加衬底接触点等布局优化方法。
最新研究显示,随着芯片制程进入5nm节点,闩锁状态的触发电压已降至1.2V以下(来源:《半导体制造技术前沿》2024年6月刊)。国际电子器件会议(IEDM)2025年将专题讨论3D封装中的新型闩锁效应防护技术。
闩锁状态在不同领域有不同含义,需结合上下文理解。以下是两种主要场景的解释:
闩锁(Latch)是数据库用于保护内存结构的轻量级同步机制,确保多线程访问时的物理数据一致性。其状态特征包括:
在CMOS芯片中,闩锁效应指寄生晶体管意外导通形成的低阻抗通路状态,表现为:
需根据场景区分概念:数据库闩锁是主动设计的同步机制,而集成电路闩锁是需避免的异常状态。两者均涉及资源访问控制,但原理和应用领域截然不同。
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