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高精密数字源表在场效应管测试中的应用 [复制链接]

本帖最后由 NGI123 于 2021-11-25 16:26 编辑

场效应晶体管(Field Effect Transistor缩写(FET))简称场效应管。主要有两种类型:结型场效应管(junction FET—JFET)和金属 - 氧化物半导体场效应管(metal-oxide semiconductor FET,简称MOSFET)。由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管。具有输入电阻高、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点,现已成为双极型晶体管功率晶体管的强大竞争者。

图片1.png 场效应管示意图

 

FET属于电压控制电流大小的单极型半导体器件。在其输入端基本不取电流或电流极小,在大规模和超大规模集成电路中被应用。凭借其低功耗、性能稳定、抗辐射能力强等优势,在集成电路中已经有逐渐取代三极管的趋势。

 

为保证FET在使用过程中能够正常工作,IV特性分析对衡量FET的性能好坏有着至关重要的作用。测试FET的IV特性有利于获取有关器件的参数,研究制造技术与工艺变化等因素的影响。

图片2.png 理想场效应管基本特性曲线

 

一般需要测试的项目包括栅极漏电流、击穿电压、阈值电压、传输/转移特性、漏极电流、导通电阻等。通常涉及使用多种仪器,包括高精度电流表,多个电压源和电压表等。

 

恩智NGI 2600系列高精密数字源表(SMU)集5台仪器(电压源、电流源、IVR测量)功能于一体,具备超高精度源与测量、四象限工作、多台同步触发、线性/对数扫描等特点,可完美满足FET的IV特性分析和生产测试场景。

1.png 场效应管测试方框图

 

FET是多数载流子器件,其载流能力通过施加的电压的变化而变化。FET有三个主要端子:栅极、漏极和源极。施加到栅极的电压(VG)控制从源极IS流到漏极ID的电流。

 

在上述场效应管测试框图中,SMU CH1的正极连接到FET的栅极,SMU CH2的正极连接到FET的漏极。如果需要从FET的所有三个端子进行源和测量,FET的源极连接到两个SMU通道的负极或可使用第三台SMU

 

FET常见的IV特性曲线如漏极特性曲线(VS-ID),通过该测试在SMU CH1调节栅极电压(VG),而SMU CH2扫描漏源电压(VDS)并测量得到的漏极电流(ID)。一旦两个SMU配置为同步触发,可以生成IV数据实时显示在屏幕上,并可通过表格形式直接保存导出,对于每个SMU通道,电流、电压和时间等数据也可分别保存

2.png N沟道结型场效应管漏极输出特性曲线和转移特性曲线

 

N2600系列能输出超高精度的电压源和电流源并提供测量功能,达6位半分辨率最小分辨率为1μV、10pA、10μΩ;集成线性扫描、对数扫描模式,扫描方案通过设定函数关系及保护点后自动运行,两种基本扫描波形可设置为单事件或连续工作,非常适用于FET测试的IV特性分析;采用同步触发功能、七档电流范围设置最大采样速度可达100ksps,扫描速度可达1ms每点,能快速的建立扫描,缩短测试时间,提高测试数据的精确度。综上所述,N2600系列高精密源表多种内建功能使其成为场效应管IV特性测试的理想选择。

微信截图_20211125151631.png 恩智NGI 2600系列高精密数字源表(SMU)

 

 

 

 

 

 

 

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