Cómo realizar mediciones sincronizadas de transistores de efecto de campo (FET)

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Sincronizar las mediciones de la puerta y el drenaje

Una medición sincronizada de un transistor de efecto de campo (FET) utiliza dos canales coordinados de la unidad de medición de fuente (SMU) para controlar las condiciones eléctricas en la puerta y el drenaje de un FET, al tiempo que se adquieren mediciones de corriente en los puntos de tensión correspondientes. Para una medición típica de Id-Vg de un FET, se asigna un canal a la puerta y un segundo canal al drenaje. El canal de la puerta genera un barrido de tensión mientras mide la corriente, y el canal del drenaje establece la tensión de drenaje requerida mientras mide la corriente de drenaje. Ambos canales funcionan conjuntamente para que las mediciones se realicen en condiciones coordinadas de puerta y drenaje. En la configuración mostrada, el canal 1 está conectado a la puerta del FET y configurado para suministrar tensión con un límite de complacencia de corriente de puerta de 1 µA. Su tensión se varía linealmente de 0 V a 2 V utilizando 101 puntos, lo que produce incrementos de tensión de 20 mV. El canal 2 está conectado al drenaje y configurado para mantener 2 V a lo largo de los mismos 101 puntos de medición, con su complacencia de corriente fijada en 100 mA. Las conexiones «High Force» y «Low Force» proporcionan las rutas eléctricas entre los dos canales de medición y el dispositivo sometido a prueba. La caracterización IV del FET resultante registra la respuesta de la corriente de drenaje a medida que cambia la tensión de puerta, lo que permite trazar la tensión de puerta en función de la corriente de drenaje como una característica de transferencia. De este modo, la medición puede coordinar el suministro de tensión y la adquisición de corriente sin necesidad de fuentes de tensión y amperímetros programados de forma independiente.

La sincronización también se puede controlar mediante los parámetros de disparo de los dos canales de medición. El procedimiento de caracterización de transistores que se muestra utiliza inicialmente el modo de disparo automático y, a continuación, ilustra cómo se pueden configurar ambos canales para un disparo síncrono. Para la configuración sincronizada, el tipo de disparo del canal 1 y del canal 2 se cambia a SYNC. El recuento de disparo de fuente y el recuento de disparo de medición se configuran en 101 cada uno, lo que se corresponde con los 101 puntos de barrido utilizados en la medición. La nota de aplicación especifica que los recuentos de disparo de fuente y de medición deben ser iguales al número de puntos de barrido. A continuación, se aplica un retardo de disparo de medición de 100 ms a ambos canales, lo que muestra cómo se puede controlar la sincronización de la adquisición en relación con cada punto de medición. La velocidad y el rango de medición también se pueden ajustar como parte de la configuración de medición sincronizada. El procedimiento documentado muestra la velocidad de medición NORMAL, que corresponde a un tiempo de apertura de un ciclo de la red eléctrica, así como el funcionamiento automático del rango de corriente y un ejemplo en el que se utiliza un rango mínimo de medición de corriente de 10 nA. Una vez configurados los dos canales, se activan ambos relés de salida y se activa el barrido sincronizado. La medición resultante de Id-Vg del FET se puede visualizar directamente en la vista gráfica, donde se selecciona la tensión de puerta para el eje X y la corriente de drenaje medida forma la característica de transferencia. Se puede seleccionar una escala lineal o logarítmica del eje Y para visualizar diferentes regiones de corriente, mientras que los puntos de medición individuales de la caracterización IV del FET también pueden revisarse a través de la lista de resultados de medición.

Solución de medición sincronizada de FET

Para realizar mediciones sincronizadas de transistores de efecto de campo (FET) se necesitan dos canales coordinados de fuente de tensión y medición de corriente que puedan aplicar condiciones en la puerta y el drenaje al tiempo que recogen datos en los puntos correspondientes. Las unidades de medida de fuente (SMU) de precisión de doble canal de Keysight ofrecen dos canales con capacidad independiente de medición IV y la posibilidad de suministrar tensión y corriente constantes o barridas, lo que permite controlar la puerta y el drenaje de un FET de tres terminales desde un único instrumento. Para una medición sincronizada de un FET, el canal 1 puede aplicar el barrido de tensión de puerta mientras que el canal 2 mantiene la polarización del drenaje. Los ajustes independientes de complacencia limitan la salida en cada canal, mientras que los ajustes de disparo sincronizados coordinan el suministro y la medición. La medición Id-Vg de un FET que se muestra utiliza 101 puntos de medición en cada canal y ilustra cómo se puede configurar el disparo SYNC con el mismo número de impulsos de disparo de fuente y de medición, y un retardo de disparo de medición de 100 ms. La velocidad de medición y el rango de corriente también se pueden configurar para adaptarse a las condiciones requeridas para la caracterización del transistor. La interfaz gráfica de usuario del panel frontal admite todo el flujo de trabajo de caracterización IV de FET sin necesidad de un programa de prueba. La vista «Single View» permite configurar de forma independiente las condiciones de fuente y de medición de cada canal, mientras que la vista «Graph View» muestra la curva IV resultante. Los resultados de la medición también pueden consultarse en forma de lista de datos. La nota de aplicación documenta además PathWave BenchVue, el software PathWave IV Curve y EasyEXPERT group+ como opciones de control por software para flujos de trabajo de medición basados en PC.
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Véase el diagrama de bloques de la solución de medición sincronizada de FET

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