¿Cómo se mide la fuga de puerta?

Cómo Medir la Fuga de Puerta

Medir la fuga de puerta generalmente se refiere a medir la corriente de fuga entre la puerta y el sumidero o la fuente en un transistor de efecto de campo metálico-óxido-semiconductor (MOSFET) o dispositivos similares. La fuga de puerta es un parámetro importante para evaluar la confiabilidad y el rendimiento del dispositivo, especialmente en aplicaciones de alta tensión y alta frecuencia. A continuación, se presentan algunos métodos y técnicas comunes para medir la fuga de puerta:

1. Usando un Amperímetro de Precisión (Picoamperímetro)

Los amperímetros de precisión (como el Electrónmetro/Picoamperímetro Keithley 6517B) pueden medir corrientes muy pequeñas y son adecuados para medir la fuga de puerta.

Pasos:

Preparar el Equipo de Prueba: Asegúrate de tener un amperímetro de alta precisión conectado a una fuente de alimentación y al Dispositivo bajo Prueba (DUT).

Conectar el Circuito:

Conecta la puerta del DUT a uno de los terminales de entrada del amperímetro.

Conecta el otro terminal de entrada del amperímetro a tierra (generalmente la fuente).

Si es necesario, conecta una fuente de voltaje en serie entre la puerta y el amperímetro para aplicar la tensión de puerta deseada.

• Configurar el Amperímetro: Configura el amperímetro en un rango apropiado (generalmente en el rango de nanoamperios o picoamperios) y asegúrate de que su sensibilidad sea suficiente para detectar corrientes de fuga pequeñas.

• Aplicar Tensión: Usa una fuente de alimentación externa para aplicar la tensión de puerta requerida.

• Registrar Lecturas de Corriente: Observa las lecturas del amperímetro y registra la corriente de fuga de puerta.

2. Usando un Rastreador de Curva IV

Un rastreador de curva IV puede usarse para trazar la relación entre corriente y tensión, ayudando a analizar la fuga de puerta a diferentes tensiones.

Pasos:

• Preparar el Equipo de Prueba: Conecta el rastreador de curva IV a la puerta, fuente y sumidero del DUT.

• Configurar el Rastreador de Curva IV: Selecciona un rango de tensión apropiado y una resolución de corriente.

• Aplicar Tensión y Registrar Datos: Aumenta gradualmente la tensión de puerta mientras registras los valores correspondientes de corriente de fuga.

• Analizar Datos: Al trazar la curva IV, puedes visualizar la tendencia de la fuga de puerta con respecto a la tensión.

3. Usando un Analizador de Parámetros de Semiconductores (SPA)

Un analizador de parámetros de semiconductores (como el Agilent B1500A) es un dispositivo especializado para analizar las características de los dispositivos de semiconductores y puede medir con precisión la corriente de fuga de puerta.

Pasos:

• Preparar el Equipo de Prueba: Conecta el analizador de parámetros de semiconductores a la puerta, fuente y sumidero del DUT.

• Configurar el Analizador de Parámetros: Configura los rangos de tensión y corriente apropiados, asegurándote de que la sensibilidad del instrumento sea suficiente.

• Realizar la Prueba: Sigue las pautas del instrumento para realizar la prueba de fuga de puerta, aumentando gradualmente la tensión de puerta y registrando la corriente de fuga correspondiente.

• Análisis de Datos: Usa el software proporcionado con el instrumento para analizar los datos, generar informes y crear gráficos.

4. Usando un Osciloscopio y sondas diferenciales

Para ciertas aplicaciones de alta frecuencia, puede ser necesario usar un osciloscopio y sondas diferenciales para medir la corriente de fuga de puerta.

Pasos:

• Preparar el Equipo de Prueba: Conecta el osciloscopio y las sondas diferenciales a la puerta y la fuente del DUT.

• Configurar el Osciloscopio: Ajusta la base de tiempo y la escala vertical del osciloscopio para capturar fluctuaciones de corriente pequeñas.

• Aplicar Tensión: Usa una fuente de alimentación externa para aplicar la tensión de puerta requerida.

• Observar Señales: Observa las señales en la pantalla del osciloscopio y registra los cambios en la corriente de fuga de puerta.

5. Consideraciones

• Control Ambiental: Cuando se mide la fuga de puerta, trata de mantener las condiciones ambientales (como la temperatura y la humedad) estables, ya que estos factores pueden afectar los resultados de la medición.

• Protección contra Interferencias: Para reducir el impacto de la interferencia electromagnética externa en las mediciones, usa cables blindados y cajas blindadas.

• Calibrar el Equipo: Calibra regularmente el equipo de medición para asegurar la precisión y la confiabilidad.

• Prevención de Daños por Estática: Al manipular dispositivos sensibles, toma medidas antiestáticas (como usar una pulsera antiestática) para evitar daños por estática.

6. Escenarios de Aplicación Típicos

• Pruebas de MOSFET: Mide la corriente de fuga de puerta de los MOSFET para evaluar su calidad y confiabilidad.

• Pruebas de Circuitos Integrados: Durante el diseño y la fabricación de chips, mide la corriente de fuga de puerta para garantizar la calidad del proceso.

• Pruebas de Equipos de Alta Tensión: En aplicaciones de alta tensión, mide la corriente de fuga de puerta para garantizar el funcionamiento seguro del equipo.

Usando los métodos y técnicas mencionados anteriormente, puedes medir eficazmente la corriente de fuga de puerta, evaluando así el rendimiento y la confiabilidad del dispositivo.