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HIOKI日置 CN010 電壓偏置測試系統(tǒng)
日置發(fā)布了電壓偏置測試系統(tǒng)CN010,,通過日置LCR測試儀,、電壓偏置單元搭配定制的測試軟件,幫助半導(dǎo)體行業(yè)的用戶快速完成SiC,、GaN,、MLCC的偏壓測試,輕松把握半導(dǎo)體器件的直流偏置特性研究,。
一,、測試原理
C-V測量被廣泛用于測量半導(dǎo)體參數(shù)。研發(fā)端的工程師通常使用C-V測量技術(shù)來評估新材料,,并在開發(fā)前進行驗證和評估。測試端工程師將對供應(yīng)商的一些無源元件和電源裝置及材料進行資格檢查,,以檢測工藝參數(shù),。
HIOKI日置C-V測試系統(tǒng)的回路結(jié)構(gòu)圖如下所示,使用LCR表的四端測試方法,將電壓源的負端連接到LCR的保護端,,并通過偏置單元將其應(yīng)用到被測對象的兩端,。采用交流信號注入法獲得了不同偏置電壓下的阻抗、相位,、電容,、損耗因子等相關(guān)電參數(shù),并用PC軟件繪制了特性曲線,。
直流電壓偏置電路
二,、測試應(yīng)用
1、薄膜電容MLCC(Multi-layor ceramic capacitor)
MLCC貼片電容自身的直流偏壓特性(DC Bias Characteristics)—— 在MLCC兩端施加直流電壓時,,直流偏置對極化機制的箝位效應(yīng)使偶極子的自由翻轉(zhuǎn)更加困難,。與不施加直流電壓時相比,電壓的增加使其介電常數(shù)逐漸變小,,導(dǎo)致兩端直流電壓增加過程中呈下降趨勢,。
大容量的陶瓷電容的標(biāo)稱容值隨著外部直流工作點的變化而明顯地變化(例如DCDC的輸出濾波電容等),因此,,在設(shè)計電路時需要考慮,、計算和驗證。
2,、二極管結(jié)電容
結(jié)電容是二極管的寄生參數(shù),。由內(nèi)部載流子的物理特性形成的電容效應(yīng)可以看作是與二極管并聯(lián)的等效電容。結(jié)電容分為勢壘電容和擴散電容,。在PN結(jié)外施加正偏壓時,,結(jié)電容主要是擴散電容。反向偏置電壓作用于PN結(jié)時,,結(jié)電容主要是勢壘電容,。在高頻電路設(shè)計中,,應(yīng)根據(jù)實際情況考慮結(jié)電容的影響。
3、MOSFET的寄生電容&米勒效應(yīng)
一般MOSFET的Datasheet中與寄生電容相關(guān)的參數(shù)為表中的Ciss,、Coss、Crss,,這三項是影響開關(guān)特性的重要參數(shù),,制造商將開關(guān)特性分為動態(tài)特性(Dynamic Characteristic),應(yīng)標(biāo)記相關(guān)試驗條件,,以供工程師參考,。上述寄生電容取決于漏源極電壓VDS。當(dāng)VDS增大時,,C值趨于減小,。HIOKI日置的C-V解決方案可以描繪出各寄生參數(shù)關(guān)于VDS的特性曲線,。
下面簡單介紹MOSFET的一般動作過程:可以簡單地理解為MOSFET的輸入電容(主要是柵源電容CGS)通過驅(qū)動源的充放電過程;當(dāng)CGS達到閾值電壓時,,MOS管逐漸開啟,。然后VDS開始下降,Id開始上升,,MOS管進入飽和區(qū),。然而,由于米勒效應(yīng),,VGS在一段時間內(nèi)不會上升,。雖然ID已達到峰值,但VDS繼續(xù)下降,,直到米勒電容器充電,,VGS恢復(fù)到驅(qū)動電壓值。此時,,VDS歸零,,開口結(jié)束。
上述動態(tài)過程影響MOS的許多特性,,如動作時間,、驅(qū)動容量和開關(guān)損耗,在驅(qū)動電路的設(shè)計中經(jīng)常對這些特性進行評估和考慮,。
(圖1)電容等效電路
(圖2)電容與 VDS
三,、系統(tǒng)構(gòu)成
CN010電壓偏置測試系統(tǒng)由HIOKI日置LCR測試儀/阻抗分析儀、電壓偏置單元,、電源及通訊設(shè)備構(gòu)成,。具體可參考下文的參數(shù)規(guī)格。
四,、參數(shù)規(guī)格
1,、主機規(guī)格
2、產(chǎn)品參數(shù)
五,、結(jié)語
電壓偏置測試系統(tǒng)CN010擁有豐富的選件,,硬件系統(tǒng)涵蓋了廣泛的測試需求,通過全面的性能評估和預(yù)驗證,,為客戶提供可靠,、準確的測試方案。同時,,其友好的圖標(biāo)顯示界面和實時數(shù)據(jù)保存可以幫助用戶提高開發(fā)效率,。
艾克賽普公司(Accexp)是日置HIOKI湖南授權(quán)代理商,如果您對電壓偏置測試系統(tǒng)有需求,,歡迎聯(lián)系我們,,將提供免費樣機試用和更合適的測試解決方案,。