Hur mäts grindläckage?

Hur man mäter gatteleckage

Att mäta gatteleckage hänvisar vanligtvis till att mäta leckageströmmen mellan gatan och källan eller dräneringen i en Metall-Oxid-Semikonduktor-Fältetfekttransistor (MOSFET) eller liknande enheter. Gatteleckage är en viktig parameter för att utvärdera enhetens tillförlitlighet och prestanda, särskilt i högspännings- och högfrekvensapplikationer. Nedan följer några vanliga metoder och tekniker för att mäta gatteleckage:

1. Användning av ett precisionsströmmätare (Picoammeter)

Precisionsströmmätare (till exempel Keithley 6517B Electrometer/Picoammeter) kan mäta mycket små strömmar och är lämpliga för att mäta gatteleckage.

Steg:

Förbered testutrustning: Se till att du har en högprecisionsströmmätare ansluten till en strömförsörjning och den enhet som ska testas (DUT).

Anslut kretsen:

Anslut gaten på DUT till ett ingångsterminal på strömmätaren.

Anslut den andra ingångsterminalen på strömmätaren till jord (vanligtvis källan).

Om det behövs, anslut en spänningskälla i serie mellan gaten och strömmätaren för att applicera önskad gatspänning.

• Ställ in strömmätaren: Ställ in strömmätaren till ett lämpligt intervall (vanligtvis i nanoamper eller pikoamper) och se till att dess känslighet är tillräcklig för att upptäcka små leckageströmmar.

• Tillämpa spänning: Använd en extern strömförsörjning för att tillämpa den nödvändiga gatspänningen.

• Registrera strömavläsningar: Observera strömmätarens avläsningar och registrera gatteleckageströmmen.

2. Användning av en IV-kurvtracer

En IV-kurvtracer kan användas för att plotta förhållandet mellan ström och spänning, vilket hjälper till att analysera gatteleckage vid olika spänningar.

Steg:

• Förbered testutrustning: Anslut IV-kurvtracer till gaten, källan och dräneringen på DUT.

• Ställ in IV-kurvtracer: Välj ett lämpligt spänningsintervall och strömupplösning.

• Tillämpa spänning och registrera data: Öka gradvis gatspänningen medan du registrerar de motsvarande leckageströmsvärdena.

• Analysera data: Genom att plotta IV-kurvan kan du visuellt se trenden för gatteleckage med avseende på spänning.

3. Användning av en halvledarsemikonduktorsegenskapstillverkare (SPA)

En halvledarsemikonduktorsegenskapstillverkare (till exempel Agilent B1500A) är en specialiserad enhet för att analysera halvledarsegenskaper och kan exakt mäta gatteleckageström.

Steg:

• Förbered testutrustning: Anslut halvledarsemikonduktorsegenskapstillverkaren till gaten, källan och dräneringen på DUT.

• Ställ in egenskapstillverkaren: Konfigurera lämpliga spännings- och strömintervall, och se till att instrumentets känslighet är tillräcklig.

• Utför testet: Följ instrumentets riktlinjer för att genomföra gatteleckagetestet, öka gradvis gatspänningen och registrera den motsvarande leckageströmmen.

• Dataanalys: Använd programvaran som levereras med instrumentet för att analysera data, generera rapporter och skapa diagram.

4. Användning av en oscilloskop och differentiella sondor

För vissa högfrekvensapplikationer kan det vara nödvändigt att använda en oscilloskop och differentiella sondor för att mäta gatteleckageström.

Steg:

• Förbered testutrustning: Anslut oscilloskopet och differentiella sondorna till gaten och källan på DUT.

• Ställ in oscilloskopet: Justera tidsbasen och vertikalskalan på oscilloskopet för att fånga små strömfluktuationer.

• Tillämpa spänning: Använd en extern strömförsörjning för att tillämpa den nödvändiga gatspänningen.

• Observera signaler: Observera signalerna på oscilloskopets skärm och registrera ändringarna i gatteleckageström.

5. Överväganden

• Miljökontroll: När du mäter gatteleckage, försök att hålla miljöförhållanden (som temperatur och fuktighet) stabila, eftersom dessa faktorer kan påverka mätresultaten.

• Skärmning mot interferens: För att minska effekten av extern elektromagnetisk interferens på mätningar, använd skärmade kablar och skärmningsboxar.

• Kalibrera utrustning: Kalibrera regelbundet mätutrustning för att säkerställa noggrannhet och tillförlitlighet.

• Förhindra elektrostatisk skada: När du hanterar känsliga enheter, ta antistatiska åtgärder (till exempel bära en antistatisk handledsvirke) för att undvika elektrostatisk skada.

6. Typiska tillämpningsområden

• MOSFET-test: Mät gatteleckageströmmen hos MOSFET:er för att utvärdera deras kvalitet och tillförlitlighet.

• Integrerade kretsar: Under chipsdesign och tillverkning, mät gatteleckageströmmen för att säkerställa processkvalitet.

• Högspänningsutrustning: I högspänningsapplikationer, mät gatteleckageströmmen för att säkerställa säker drift av utrustningen.

Genom att använda ovanstående metoder och tekniker kan du effektivt mäta gatteleckageström, vilket ger möjlighet att utvärdera enhetens prestanda och tillförlitlighet.