數字源表如何測試半導體分立器件電性能

今天給大家講一講半導體界的頂流：分立器件。如何能稱之為頂流？簡單來說，各位吃瓜群眾在日常生活中用到的、看到的，例如：家用電器、汽車、電腦、手機、網絡通訊設備......這些設備的整流、穩壓、開關、混頻等電路中，半導體分立器件是構成電力電子變化裝置的核心器件之一。

半導體分立器件根據基材不同,可分為不同類型。以硅基半導體為基材時,半導體分立器件主要包括二極管(Diode)、三極管(BJT)、晶閘管(SCR)、場效應晶體管(MOSFET)、絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)等；以寬禁帶材料半導體為基材時,半導體分立器件主要包括:SiC.GaN半導體功率器件。

接下來我們重點介紹應用廣泛的二極管、三極管及MOS管的特性及其電性能測試要點。

1、二極管

二極管是一種使用半導體材料制作而成的單向導電性元器件,產品結構一般為單個PN結結構,只允許電流從單一方向流過。發展至今,已陸續發展出整流二極管、肖特基二極管、快恢復二極管、PIN二極管、光電二極管等,具有安全可靠等特性。

器件特性：結壓降、不能變，伏安特性要會看，正阻強大反阻軟，測量全憑它來管。

測試要點：正向壓降測試(VF)、反向擊穿電壓測試(VR)、C-V特性測試

2、三極管

三極管是在一塊半導體基片上制作兩個相距很近的PN結,兩個PN結把整塊半導體分成三部分,中間部分是基區,兩側部分是發射區和集電區。

器件特性：三極管，不簡單，幾個特性要記全，輸入輸出有曲線，各自不同有深淺。

測試要點：輸入/輸出特性測試、極間反向電流測試、反向擊穿電壓測試(VR)、C-V特性測試

3、MOS管

MOSFET(金屬―氧化物半導體場效應晶體管)是一種利用電場效應來控制其電流大小的常見半導體器件,可以廣泛應用在模擬電路和數字電路當中。MOSFET可以由硅制作,也可以由石墨烯,碳納米管等材料制作,是材料及器件研究的熱點。主要參數有輸入/輸出特性曲線、閾值電壓VGs(th)、漏電流lGss、lDss,擊穿電壓VDss、低頻互導gm、輸出電阻RDs等。

器件特性：箭頭向里，指向N，N溝道場效應管;箭頭向外，指向P，P溝道場效應管。

測試要點：輸入/輸出特性測試、閾值電壓測試VGS(th)、漏電流測試、耐壓測試、C-V測試

所以，何為電性能測試？半導體分立器件該如何進行電性能測試？

半導體分立器件電性能測試是對待測器件施加電壓或電流,然后測試其對激勵做出的響應,通傳統的分立器件特性參數測試需要幾臺儀器完成,如數字萬用表、電壓源、電流源等。

實施半導體分立器件特性參數分析的工具之一是“五合一"數字源表(SMU)，集多種功能于一體。

精準、穩定、高效的電性能測試方案可為高校科研工作者、器件測試工程師及功率模塊設計工程師提供測量所需的工具，大大提高測試效率。此外,基于核心的高精度數字源表，普賽斯還提供適當的電纜輔件和測試夾具，實現安全、可靠的測試。