Como é Medido o Vazamento de Porta?

Como Medir o Vazamento de Gate

Medir o vazamento de gate geralmente se refere à medição da corrente de fuga entre o gate e a fonte ou o dreno em um Transistor de Efeito de Campo de Óxido Metálico (MOSFET) ou dispositivos semelhantes. O vazamento de gate é um parâmetro importante para avaliar a confiabilidade e o desempenho do dispositivo, especialmente em aplicações de alta tensão e alta frequência. Abaixo estão alguns métodos e técnicas comuns para medir o vazamento de gate:

1. Usando um Medidor de Corrente Preciso (Picoammeter)

Medidores de corrente precisos (como o Keithley 6517B Electrometer/Picoammeter) podem medir correntes muito pequenas e são adequados para medir o vazamento de gate.

Etapas:

Prepare o Equipamento de Teste: Certifique-se de ter um medidor de corrente de alta precisão conectado a uma fonte de alimentação e ao Dispositivo Sob Teste (DUT).

Conecte o Circuito:

Conecte o gate do DUT a um terminal de entrada do medidor de corrente.

Conecte o outro terminal de entrada do medidor de corrente ao terra (geralmente a fonte).

Se necessário, conecte uma fonte de tensão em série entre o gate e o medidor de corrente para aplicar a tensão de gate desejada.

• Configure o Medidor de Corrente: Configure o medidor de corrente para um intervalo apropriado (geralmente no intervalo de nanoampères ou picoampères) e certifique-se de que sua sensibilidade seja suficiente para detectar pequenas correntes de fuga.

• Aplique Tensão: Use uma fonte de alimentação externa para aplicar a tensão de gate necessária.

• Registre as Leituras de Corrente: Observe as leituras do medidor de corrente e registre a corrente de fuga do gate.

2. Usando um Rastreador de Curva IV

Um rastreador de curva IV pode ser usado para plotar a relação entre corrente e tensão, ajudando a analisar o vazamento de gate em diferentes tensões.

Etapas:

• Prepare o Equipamento de Teste: Conecte o rastreador de curva IV ao gate, fonte e dreno do DUT.

• Configure o Rastreador de Curva IV: Selecione um intervalo de tensão apropriado e resolução de corrente.

• Aplique Tensão e Registre Dados: Aumente gradualmente a tensão de gate enquanto registra os valores correspondentes de corrente de fuga.

• Analise os Dados: Ao plotar a curva IV, você pode visualizar a tendência do vazamento de gate em relação à tensão.

3. Usando um Analisador de Parâmetros de Semicondutores (SPA)

Um analisador de parâmetros de semicondutores (como o Agilent B1500A) é um dispositivo especializado para analisar as características dos dispositivos semicondutores e pode medir com precisão a corrente de fuga do gate.

Etapas:

• Prepare o Equipamento de Teste: Conecte o analisador de parâmetros de semicondutores ao gate, fonte e dreno do DUT.

• Configure o Analisador de Parâmetros: Configure os intervalos de tensão e corrente apropriados, garantindo que a sensibilidade do instrumento seja suficiente.

• Realize o Teste: Siga as diretrizes do instrumento para realizar o teste de vazamento de gate, aumentando gradualmente a tensão de gate e registrando a corrente de fuga correspondente.

• Análise de Dados: Use o software fornecido com o instrumento para analisar os dados, gerar relatórios e criar gráficos.

4. Usando um Osciloscópio e Sondas Diferenciais

Para certas aplicações de alta frequência, pode ser necessário usar um osciloscópio e sondas diferenciais para medir a corrente de fuga do gate.

Etapas:

• Prepare o Equipamento de Teste: Conecte o osciloscópio e as sondas diferenciais ao gate e à fonte do DUT.

• Configure o Osciloscópio: Ajuste a base de tempo e a escala vertical do osciloscópio para capturar pequenas flutuações de corrente.

• Aplique Tensão: Use uma fonte de alimentação externa para aplicar a tensão de gate necessária.

• Observe os Sinais: Observe os sinais na tela do osciloscópio e registre as mudanças na corrente de fuga do gate.

5. Considerações

• Controle Ambiental: Ao medir o vazamento de gate, tente manter as condições ambientais (como temperatura e umidade) estáveis, pois esses fatores podem afetar os resultados da medição.

• Proteção contra Interferências: Para reduzir o impacto das interferências eletromagnéticas externas nas medições, use cabos blindados e caixas de proteção.

• Calibre o Equipamento: Calibre regularmente o equipamento de medição para garantir a precisão e a confiabilidade.

• Previna Danos Estáticos: Ao manipular dispositivos sensíveis, tome medidas antieletrostáticas (como usar uma pulseira antieletrostática) para evitar danos eletrostáticos.

6. Cenários de Aplicação Típicos

• Teste de MOSFET: Meça a corrente de fuga do gate de MOSFETs para avaliar sua qualidade e confiabilidade.

• Teste de Circuitos Integrados: Durante o projeto e a fabricação de chips, meça a corrente de fuga do gate para garantir a qualidade do processo.

• Teste de Equipamentos de Alta Tensão: Em aplicações de alta tensão, meça a corrente de fuga do gate para garantir o funcionamento seguro do equipamento.

Usando os métodos e técnicas acima, você pode medir efetivamente a corrente de fuga do gate, avaliando assim o desempenho e a confiabilidade do dispositivo.