Jak mierzyć wycieki bramki

Jak zmierzyć wyciekań bramki

Pomiar wyciekań bramki zwykle odnosi się do pomiaru prądu wyciekającego między bramką a źródłem lub drenem w tranzystorze polowym z izolacją bramkową (MOSFET) lub podobnych urządzeniach. Wyciekanie bramki jest ważnym parametrem do oceny niezawodności i wydajności urządzenia, zwłaszcza w aplikacjach wysokiego napięcia i częstotliwości. Poniżej przedstawione są niektóre powszechne metody i techniki pomiaru wyciekań bramki:

1. Używając precyzyjnego miernika prądu (picoammometru)

Precyzyjne mierniki prądu (takie jak Keithley 6517B Electrometer/Picoammeter) mogą mierzyć bardzo małe prądy i są odpowiednie do pomiaru wyciekań bramki.

Kroki:

Przygotuj sprzęt testowy: Upewnij się, że masz podłączony wysokoprzeciskowy miernik prądu do zasilania i Urządzenia Poddanego Testowi (DUT).

Podłącz obwód:

Podłącz bramkę DUT do jednego wejścia miernika prądu.

Podłącz drugie wejście miernika prądu do ziemi (zwykle źródła).

Jeśli potrzebne, podłącz źródło napięcia szeregowo między bramką a miernikiem prądu, aby zastosować pożądane napięcie bramki.

• Ustaw miernik prądu: Ustaw miernik prądu na odpowiedni zakres (zwykle w nanoomperach lub pikoomperach) i upewnij się, że jego czułość jest wystarczająco wysoka, aby wykryć małe prądy wyciekające.

• Zastosuj napięcie: Użyj zewnętrznego zasilacza, aby zastosować wymagane napięcie bramki.

• Zapisz odczyty prądu: Obserwuj odczyty miernika prądu i zapisz prąd wyciekający z bramki.

2. Używając śledzącego charakterystykę IV

Śledzący charakterystykę IV może być używany do sporządzania wykresu zależności między prądem a napięciem, co pomaga w analizie wyciekań bramki przy różnych napięciach.

Kroki:

• Przygotuj sprzęt testowy: Podłącz śledzący charakterystykę IV do bramki, źródła i drenu DUT.

• Ustaw śledzący charakterystykę IV: Wybierz odpowiedni zakres napięcia i rozdzielczość prądu.

• Zastosuj napięcie i zapisz dane: Stopniowo zwiększaj napięcie bramki, jednocześnie rejestrując odpowiadające mu wartości prądu wyciekającego.

• Analizuj dane: Sporządzając wykres charakterystyki IV, możesz wizualnie zobaczyć trend wyciekań bramki w zależności od napięcia.

3. Używając analizatora parametrów półprzewodników (SPA)

Analizator parametrów półprzewodników (taki jak Agilent B1500A) to specjalistyczne urządzenie do analizowania charakterystyk urządzeń półprzewodnikowych, które może precyzyjnie mierzyć prąd wyciekający z bramki.

Kroki:

• Przygotuj sprzęt testowy: Podłącz analizator parametrów półprzewodników do bramki, źródła i drenu DUT.

• Ustaw analizator parametrów: Skonfiguruj odpowiednie zakresy napięcia i prądu, zapewniając, że czułość instrumentu jest wystarczająca.

• Przeprowadź test: Postępuj zgodnie z wytycznymi instrumentu, aby przeprowadzić test wyciekań bramki, stopniowo zwiększając napięcie bramki i rejestrując odpowiadający mu prąd wyciekający.

• Analiza danych: Użyj dostarczonego oprogramowania do analizy danych, generowania raportów i tworzenia wykresów.

4. Używając oscyloskopu i sond różnicowych

W niektórych aplikacjach wysokiej częstotliwości może być konieczne użycie oscyloskopu i sond różnicowych do pomiaru prądu wyciekającego z bramki.

Kroki:

• Przygotuj sprzęt testowy: Podłącz oscyloskop i sonda różnicowe do bramki i źródła DUT.

• Ustaw oscyloskop: Dostosuj podstawę czasową i skalę pionową oscyloskopu, aby uchwycić małe fluktuacje prądu.

• Zastosuj napięcie: Użyj zewnętrznego zasilacza, aby zastosować wymagane napięcie bramki.

• Obserwuj sygnały: Obserwuj sygnały na ekranie oscyloskopu i zapisz zmiany w prądzie wyciekającym z bramki.

5. Rozważania

• Kontrola środowiska: Przy pomiarze wyciekań bramki starać się utrzymać stabilne warunki środowiskowe (takie jak temperatura i wilgotność), ponieważ te czynniki mogą wpływać na wyniki pomiarów.

• Ekranowanie interferencji: Aby zmniejszyć wpływ zewnętrznej interferencji elektromagnetycznej na pomiary, używaj ekranowanych kabli i skrzynek ekranujących.

• Kalibracja sprzętu: Regularnie kalibruj sprzęt pomiarowy, aby zapewnić dokładność i niezawodność.

• Zapobieganie uszkodzeniom przez elektrostatykę: Przy obsłudze wrażliwych urządzeń, stosuj środki antyelektryczne (takie jak noszenie przewodnika antyelektrycznego na nadgarstek), aby uniknąć uszkodzeń spowodowanych elektrostatyką.

6. Typowe scenariusze zastosowań

• Testowanie MOSFET: Mierz prąd wyciekający z bramki MOSFET, aby ocenić ich jakość i niezawodność.

• Testowanie układów scalonych: Podczas projektowania i produkcji chipów, mierz prąd wyciekający z bramki, aby zapewnić jakość procesu.

• Testowanie urządzeń wysokiego napięcia: W aplikacjach wysokiego napięcia, mierz prąd wyciekający z bramki, aby zapewnić bezpieczne działanie urządzenia.

Korzystając z powyższych metod i technik, można efektywnie mierzyć prąd wyciekający z bramki, co pozwala na ocenę wydajności i niezawodności urządzenia.