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联讯仪器双通道SMU-S3022F在晶体管测试中的应用
发布日期:2022.10.20 访问量:1312


概述:

联讯仪器 S3022F 精密电源/测量单元是结构紧凑、经济高效的双通道台式电源/测量单元(SMU),能够同时输出并测量电压和电流。这些功能使得 S3022F成为既需要高分辨率,又需要高精度的各种IV(电流与电压)测量任务的理想选择。S3022F拥有广泛的电压(±200 V)和电流(± 3A 直流和 ±10A 脉冲)电源功能、出色的精度,6位半的显示(最低 100fA/100nV 显示分辨率)以及卓越的彩色 LCD 图形用户界面(GUI)。此外,它具有多种基于任务的显示模式,显著提高了测试、调试和表征的效率。这些特性使S3022F SMU成为非常优秀的解决方案,尤其是双通道输出,使得能够方便精确地表征各类二端口,三端口器件,比如双极晶体管等。


利用SMU表征MOSFET特性


SMU 在单个仪表内集成了电流源、电压源、电流表和电压表,可以通过液晶屏或者上位机软件在各功能之间轻松转换。区别于传统的直流电源,SMU可以在四个象限独立完成IV测试。SMU还具有各种保护措施,如电压、电流的钳位,可以限定输出以确保不会对待测器件造成损伤,S3022F SMU还支持±10 A的脉冲输出,脉冲输出可以防止待测件过热而导致器件损伤或者测试结果异常,是测试中对热效应敏感场景的理想选择。


晶体管的特性表征主要有以下几个参数需要:


MOSFET输出特性曲线

MOSFET输出特性曲线描述当栅-源电压VGS为常量时,漏极电流ID与漏-源电压VDS之间的关系


测试步骤:

1. 设定栅极步进电压VGS

2. 在每个VGS步进电压下,VDS按照设定的范围进行电压扫描

3. 记录每个VDS电压扫描点下的漏极-源极电流


阈值电压VTH

VTH是在 VDS为一常量时,漏-源电流大于零所需的最小VGS值

测试步骤:

1. 设定漏-源电压VDS为特定值

2. 在一定范围内扫描VGS,记录扫描过程中的每个点的漏极电流ID

3. 通过线性拟合计算VTH值


低频跨导gm

gm 数值的大小表示 VGS对ID控制作用的强弱

当MOSFET工作在恒流区且VDS为常量的条件下,ID的微小变化量Delta ID与引起它变化的Delta VGS之比,称为低频跨导。即:


gm=Delta ID/Delta VGS


S3022F 双通道,支持同步触发,单台仪表即可方便快捷地完成三端口器件表征


S3022F 单台仪表即可完成三端口器件表征


轻松快捷的IV表征


S3022F 支持液晶屏和上位机软件操作,支持用户通过前面板或者GUI轻松操控。


S3022F 液晶屏界面


在液晶屏操作界面上可以直接进行SMU模式的选择,如电压源输出,电流源输出,电压测量,电流测量,还可以设置输出幅度及保护限制,通过右侧快捷按钮轻松进入配置,扫描,高级,触发,系统等功能项。


S3022F液晶屏扫描设置界面


扫描参数可设置电压或电流扫描,设置扫描条件,扫描模式还可以支持线性扫描、对数扫描、链表扫描等。


除了方便快捷液晶屏操作外,S3022F还支持上位机GUI操作,可通过GUI远程操作。


S3022F  GUI扫描设置界面


S3022F GUI 绘图界面


总结

联讯仪器精密电源/测量单元能够非常出色地对双极晶体管及其他各类器件进行 IV 表征,其优异的电流和电压测量范围(100 fA/100 nV 至 10 A/200 V)可以保证卓越的测量性能,使您能够比以往更精确、更轻松地进行器件测试。


联讯 SMU系列包括:                



联讯仪器SMU具有简单易用的图形用户界面、丰富的功能和特征,有助于轻松快速地进行测量,可通过USB 和 LAN 接口进行远程控制。

更多 SMU 详情及技术支持,请联系联讯仪器。

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