[初次发表 24-04-30 最后编辑:24-05-13]
Vgs-th 的测量方法据我所知有两种——D-G短路法,IEC方法。
两种方法测量结果不一样,IEC方法的测量结果会较低,但也更符合实际应用场景。我推荐用IEC方法。
1. D-G短路法
用这个方法测量时,先短接晶体管的漏极和栅极,再在栅极施加电压 Vgs 并从小到大逐渐变化。同时,检测流入漏极的电流 Id。当漏极电流达到预先设定的值时,记录当时的 Vgs,即为测量结果。
一些Curve Tracer(晶体管特性图示仪)使用这种方法。可惜我没有找到图示仪的电路图,从某个测试设备手册中借一个示意图来说明。
采用这个方法测量的厂家较多,欧洲的Infineon和STmicro,美国的AOS、Vishay,我国的杭州士兰、无锡新洁能、南通捷捷等,都用这个方法,谁抄的谁已经看不出来了。
2. IEC方法
IEC方法准确说是 IEC60747-8 定义的方法。我没有IEC60747-8的标准,只找到IEC60747-9。虽然-9针对IGBT,但这个参数的测量电路其实也可以用于功率MOSFET,借图如下。
IEC60747-8 被采纳为 GB/T 4586,后者比较容易找到。
另外,这个图和 MIL-STD-750E-3 Method 3404 是一样的。
(插图来自MIL-STD-750E-3)
最后简单介绍 Curve Tracer。
它是一种手工操作的测试仪器,内部有2个源表,可以采用步进扫描的方式控制输出电压和电流,既可以“加压测流”,也可以“加流测压”,因此可以对一个PN结和2个PN结的器件进行各种测试。目前在工厂来料检验、失效分析等场合仍然有需求。
早期半导体行业中心还在美国的时候,泰克(Tektronix)曾推出了几种畅销的Curve Tracer,例如 576型。半导体行业扩展到日本,索尼(SONY)和泰克共同开发了 370型。
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(图片来自 Textronix 官网)
Ref:
GB/T 4586-1994 半导体器件 分立器件 第8部分:场效应晶体管
MIL-STD-750E-3 Transistor Electrical Test Methods for Semiconductor Devices Part 3
AN-957. Measuring Power MOSFET Characteristics. Vishay. 2010
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