TDDB（Time Dependent Dielectric Breakdown）原理涉及在電介質中由於長時間施加電壓而發生的擊穿現象。具體來說，TDDB的原理包括以下幾個方面：
電子和空穴的產生與傳輸：
在高電場下，電子和空穴通過氧化層，產生空穴隧穿電流。這些空穴由於遷移率較低，容易被陷阱俘獲。
陷阱的形成與正反饋：
被俘獲的空穴在氧化層中產生額外的電場，導致缺陷處局部電流增加，形成正反饋。隨著時間推移，陷阱數量增多，最終形成導電通道，導致氧化層擊穿。
擊穿機制：
擊穿機制涉及電子和空穴在介質中的運輸，可能導致共價鍵斷裂，產生缺陷。這些缺陷通過陷阱體現，當陷阱密度超過臨界平均值時，導致介質擊穿。
測試方法：
常用的測試方法包括恆電壓法和恆電流法。在恆電壓法中，通過監測漏電流來判定擊穿時間；恆電流法則是監測電壓變化來判定擊穿時間。
失效模型：
TDDB的常用解釋模型包括1/E模型和E模型，這些模型幫助理解電子在不同電場下的行為及其對氧化層穩定性的影響。
綜上所述，TDDB原理涉及電子和空穴的產生、傳輸以及在氧化層中形成的陷阱導致的正反饋效應，最終導致介質層的擊穿。了解這些原理對於提高微電子器件的可靠性和延長其使用壽命至關重要。