如何用数字源表表征半导体分立器件电性能参数？

今天给大家讲一讲半导体界的顶流：分立器件。如何能称之为顶流？简单来说，各位吃瓜群众在日常生活中用到的、看到的，例如：家用电器、汽车、电脑、手机、网络通讯设备......这些设备的整流、稳压、开关、混频等电路中，半导体分立器件是构成电力电子变化装置的核心器件之一。

半导体分立器件根据基材不同,可分为不同类型。以硅基半导体为基材时,半导体分立器件主要包括二极管(Diode)、三极管(BJT)、晶闸管(SCR)、场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等；以宽禁带材料半导体为基材时,半导体分立器件主要包括:SiC.GaN半导体功率器件。

接下来我们重点介绍应用最广泛的二极管、三极管及MOS管的特性及其电性能测试要点。

1、二极管

二极管是一种使用半导体材料制作而成的单向导电性元器件,产品结构一般为单个PN结结构,只允许电流从单一方向流过。发展至今,已陆续发展出整流二极管、肖特基二极管、快恢复二极管、PIN二极管、光电二极管等,具有安全可靠等特性。

器件特性：结压降、不能变，伏安特性要会看，正阻强大反阻软，测量全凭它来管。

测试要点：正向压降测试(VF)、反向击穿电压测试(VR)、C-V特性测试

2、三极管

三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把整块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区。

器件特性：三极管，不简单，几个特性要记全，输入输出有曲线，各自不同有深浅。

测试要点：输入/输出特性测试、极间反向电流测试、反向击穿电压测试(VR)、C-V特性测试

3、MOS管

MOSFET(金属―氧化物半导体场效应晶体管)是一种利用电场效应来控制其电流大小的常见半导体器件,可以广泛应用在模拟电路和数字电路当中。MOSFET可以由硅制作,也可以由石墨烯,碳纳米管等材料制作,是材料及器件研究的热点。主要参数有输入/输出特性曲线、阈值电压VGs(th)、漏电流lGss、lDss,击穿电压VDss、低频互导gm、输出电阻RDs等。

器件特性：箭头向里，指向N，N沟道场效应管;箭头向外，指向P，P沟道场效应管。

测试要点：输入/输出特性测试、阈值电压测试VGS(th)、漏电流测试、耐压测试、C-V测试

所以，何为电性能测试？半导体分立器件该如何进行电性能测试？

半导体分立器件电性能测试是对待测器件施加电压或电流,然后测试其对激励做出的响应,通传统的分立器件特性参数测试需要几台仪器完成,如数字万用表、电压源、电流源等。

实施半导体分立器件特性参数分析的最佳工具之一是“五合一”数字源表(SMU)，集多种功能于一体。

精准、稳定、高效的电性能测试方案可为高校科研工作者、器件测试工程师及功率模块设计工程师提供测量所需的工具，大大提高测试效率。此外,基于核心的高精度数字源表，普赛斯还提供适当的电缆辅件和测试夹具，实现安全、可靠的测试。

审核编辑黄宇