MOS电特性参数测试结构特点及数据展示

MOS，是MOSFET的缩写。全称为金属-氧化物-半导体场效应晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET）。MOS管最基本且常用的功能是通过对G级施加电压以控制S与D之间的开启与关闭，常用作电子开关。

MOS管基本结构

MOS主要有以下几个特点

1、栅压输入阻抗高，MOS管栅极有绝缘膜氧化物，但栅极容易被静电、高压击穿，造成不可逆的损坏。

2、导通电阻低，可以做到毫欧级，低损耗。

3、开关速度快，开关损耗低。

MOS主要电特性参数及实际测试结果

MOS主要电参数特性

根据MOS的特点，在MOS的使用当中最常关注的电特性参数有以下方面：

BVDSS（源漏击穿电压）

用于评估DS之间的耐压情况。对于大功率MOS，DS之间的耐压通常要求至千伏级别，在使用PROBE进行晶圆级测试时，通常需采用绝缘氟油保护，防止芯片表面发生空气击穿而造成破坏。

IDSS（源漏泄漏电流）

DS沟道关闭时的泄漏电流，MOS在非工作状态下的DS损耗，通常为uA级别。

IGSS（栅极泄漏流）

在一定栅压下流过栅极的泄漏电流。

Vth（开启电压）

能使漏极开始有电流时的栅极电压。

RDS（on）（导通电阻）

DS之间的导通电阻，与MOS在开启时的传输损耗有关，RDS（on）越大，MOS的损耗越高。RDS（on）通常为mΩ级别，在使用PROBE进行晶圆测试时，在DS之间使用四线法搭载测试环境，以消除金属探针自身电阻的影响。对于大功率MOS的测试，采用高功率探针，瞬时电流能够达到百安级。

VSD（漏源间体内反并联二极管正向压降）

一般用于导通电感负载传来的反向电流。

Ciss（输入电容）

Ciss是由栅漏电容Cgd和栅源电容Cgs并联而成。驱动电路和Ciss对器件的开启和关断延时有着直接的影响。

Coss（输出电容）

Coss是由漏源电容Cds和栅漏电容Cgd并联而成，它可能引起电路的谐振。

Crss（反向传输电容）

反向传输电容等同于栅漏电容Cgd，也叫做米勒电容，对于开关的上升和下降时间来说是其中一个重要的参数，影响关断延时时间。MOS管的电容随着漏源电压的增加而减小，尤其是输出电容和反向传输电容。

Qgs、Qgd、Qg：栅电荷

栅极电荷值反应存储在端子间电容上的电荷。开关的瞬间，栅极储存电荷随电压的变化而变化，设计栅驱动电路时经常要考虑栅电荷的影响。

输出特性曲线

在不同的VGS下，流过漏极的电流与漏源间施加电压之间的关系ID-VDS。

转移特性曲线

在一定的VDS下，MOS管饱和区的漏极电流与栅源电压之间的关系（ID-VGS）。

广电计量MOS电特性参数测试能力

广电计量配备大功率图示仪、探针测试台，能够对封装级、晶圆级（封装前、开封后）MOS管进行电特性参数测试；同时，搭载的MOS专用测试环境源漏电压最高可达3kV（HVSMU，高压模块）、电流最高可达1.5kA（UHCU，大电流模块），栅压最大值100V，电流精度10fA、电压精度25μV。对于动态参数测试，频率范围可达1kHz~1MHz、MOS特征电容测试范围可达100fF~1μF。

探针测试台

审核编辑 黄宇