一、靜電容易損壞MOS的根本原因
1、以平面MOS結構為例，如圖所示：
2、MOS工作原理：在N溝道MOS中，源極S與P型半導體相連，VDS為反向二極管不導通，VSD為正向二極管（N溝道MOS內的體二極管）可以導通。所以漏極D到源極S間導通需要在柵極g上施加正向電壓，由柵極與半導體間由絕緣層隔離，電荷在柵極上產正電場，按電場規(guī)律同性相斥異性相吸的原理，對多子為電子（帶負電）的N型半導體中的電子產生吸引力，反之多子為空穴（正電）的P形半導體中的空穴產生排拆力，大量電子在絕緣層下堆積形成導電溝道，連通源極S、漏極D的N形半導體形成導通溝道，漏源極導通。P溝道加反向電壓形成負電場，原理相同，極性相反。
3、如圖中紅色區(qū)域的導電溝道，其導電能力取決于溝道的導通電阻：
溝道電阻R（內阻）=ρ(電阻率）×L（溝道長度）/S（溝道面積）
其中ρ電阻率取決于N型半導體中多子（電子）的數(shù)量，即N型半導體摻雜濃度 。
其中L取決于溝道的長度，即芯片版圖設計尺寸或MOS擊穿電壓的大小相關。
其中S導電溝道的面積取決于溝道的大小，與N型半導體的摻雜濃度和柵極電場強決定。
按以上公式可以看出，S越大（溝道越寬），溝道導通電阻越小，導電能力越強。
4、通過以上公式可以看出，決定MOS導電能力的三個主要的因素中，由于MOS成型后電阻率ρ、溝道長度L已無法改變，唯一可變因素只有S，即通過柵極電場的大小改變導電溝道的寬度，進一步改變MOS漏源電流的大小。
5、但是柵極電場越高，為避免絕緣層損壞，氧化物的絕緣層必然越厚，絕緣層越厚，MOS最小開啟電壓VGS(th)必然越高，同時因結電容變大原因開啟時間也越長，就失去了MOS低開啟低功耗高頻率的優(yōu)勢；為了解決這樣的矛盾，目前市面上大多MOS產品的VGS上限規(guī)定在±20V以內，即柵極電場施加的電壓不能高于20V，否則MOS作為開關器件或大規(guī)模集成電路器件的優(yōu)勢將蕩然無存。
6、MOS柵極電壓低，加上其結構特點，注定無法抵抗高電壓的沖擊，這就是MOS柵極容易損壞的主要原因。