艾德克斯IT2800源表在MOSFET器件的I-V特性测试应用
发布时间：2023/2/27 15:06:00
MOSFET即金属氧化物半导体场效应管，是电路设计中常用的功率开关器件，为压控器件；其特点是用栅极电压来控制漏极电流，具备驱动电路简单，驱动功率小，开关速度快，工作频率高、热稳定性高于GTR等优点。按导电沟道功率MOSFET可分为P沟道和N沟道。按栅极电压幅值可分为；耗尽型；当栅极电压为零时漏源极之间就存在导电沟道，增强型；对于N（P）沟道器件，栅极电压大于（小于）零时才存在导电沟道，功率MOSFET主要是N沟道增强型。
MOSFET的主要特性
通常，Power MOSFET器件参数分为静态、动态、开关特性，其中静态特性主要是表征器件本征特性指标。即当器件的工艺结构或材料发生变化时，都需要进行直流I-V特性的测试。MOSFET的静态特性主要指输出特性和转移特性，与静态特性对应的主要参数有漏极击穿电压、漏极额定电压、漏极额定电流和栅极开启电压等。本文将介绍如何通过ITECH最新图形化源测量单元IT2800实现MOSFET的静态I-V特性和参数测试。
MOSFET转移特性测试（ID=f(VGS)）
测试方法：如上图，在漏极D和源极S之间连接SMU1-IT2805（200V/1.5A/20W），施加特定的VDS值。接着通过SMU2-IT2805扫描VGS，并同步量测ID，随着VGS的增大，ID也会增大，最终绘制出曲线。
测试优势：IT2800系列源表提供多种扫描模式：直流或脉冲，线性或对数，单向或双向。对于敏感型的功率器件，测试人员可选择脉冲扫描方式，以减少通过持续的直流而导致器件温度升高，特性发生变化等问题。另一方面为确保当VGS变化时，同步量测到稳定的ID参数，两台SMU之间采用光纤的通讯方式，极大缩减了同步误差，可低于30ns。
MOSFET输出特性测试（ID=f(VDS）)
MOS管的输出特性可以分为三个区:截止区、恒流区、可变电阻区。当MOSFET工作在开关状态时，随着VGS的通/断，MOSFET在截止区和可变电阻区来回切换。当MOSFET工作于恒流区时，可以通过控制VGS的电压来控制电流ID。
测试方法：同样的接线方式，在漏极D和源极S之间连接SMU1- IT2805（200V/1.5A/20W），提供扫描电压VDS。在栅极G和源极S之间连接SMU2-IT2805，提供扫描电压VGS。测试过程中，漏源极电压VDS设定从0V开始扫描至终止电压。当VDS扫描结束后，栅极电压VGS步进到下一个数值，VDS再次进行扫描。