FET IV 곡선을 특성 분석하는 방법

+ Pro 벤치탑 소스 측정 장치

FET 전달 특성 측정

전계 효과 트랜지스터(FET) IV 특성 분석에는 디바이스 게이트 및 드레인 단자에서의 조정된 전압 소싱과 전류 측정이 필요합니다. 일반적인 FET Id-Vg 측정의 경우, 첫 번째 채널은 게이트에 스윕 전압을 인가하고 두 번째 채널은 필요한 드레인 바이어스를 설정합니다. 각 전압 스텝에서 전류 측정을 획득하여 전달 특성을 생성하고 드레인 전류가 게이트 전압의 함수로서 어떻게 변화하는지 보여줍니다. 듀얼 채널 소스 측정 유닛은 전압 소스 및 전류 측정 기능을 동기적으로 수행할 수 있으므로 측정 구성을 독립적으로 제어되는 두 개의 채널을 가진 단일 계측기로 단순화합니다. 게이트 채널은 전압 소스로 구성되며 전류를 측정하는 동안 정의된 시작 전압부터 정지 전압까지 스텝을 거칩니다. 드레인 채널은 필요한 전압 바이어스를 인가하고 해당하는 드레인 전류를 측정합니다. 예시 측정 구성의 경우, 드레인이 동일한 101개 포인트 전체에서 2 V로 유지되는 동안 게이트 전압은 20 mV 스텝에 해당하는 101개 측정 포인트를 사용하여 0 V에서 2 V까지 스윕됩니다. 전류 컴플라이언스는 각 채널에 대해 독립적으로 구성되며, 게이트 채널에는 1 µA 제한이, 드레인 채널에는 100 mA 제한이 적용됩니다. 결과로 생성된 FET IV 특성 분석 데이터는 게이트 전압 대 드레인 전류로 플롯하여 디바이스의 전달 특성을 생성할 수 있습니다. 그런 다음 트랜지스터 응답의 어떤 부분을 검사해야 하는지에 따라 선형 또는 로그 그래프 스케일링을 선택할 수 있습니다. 이 동기화된 반도체 IV 측정 구성은 체계적인 3극관 특성 분석에 필요한 전압 및 전류 데이터를 제공합니다.

측정 구성에는 적절한 범위, 타이밍, 연결 및 데이터 표시 설정도 필요합니다. 각 측정 채널의 High Force 및 Low Force 연결은 테스트 픽스처를 통해 FET에 연결되며, 한 채널은 게이트를 제어하고 다른 채널은 드레인을 제어합니다. 소스 단자는 측정 구성에 필요한 공통 연결을 제공합니다. 디바이스가 연결되면 소스 함수, 소스 값, 컴플라이언스 제한, 측정 파라미터, 스윕 모드, 스윕 포인트, 트리거링에 대해 각 채널을 독립적으로 구성할 수 있습니다. 전류 측정 범위는 자동으로 작동하거나 특정 범위가 필요한 경우 고정될 수 있습니다. 예를 들어 시연된 절차는 최소 전류 측정 범위를 10 nA로 변경하는 방법과 측정 속도를 전력선 주기 1회의 개구 시간에 해당하는 NORMAL로 설정하는 방법을 보여줍니다. 트리거 컨트롤은 두 채널을 동기화하고 정의된 측정 지연을 도입할 수도 있습니다. 이 예시에서는 100 ms 측정 트리거 지연을 구성하고 소스 및 측정 트리거 횟수가 스윕 포인트 수에 해당하도록 지정합니다. 동기화된 스윕이 실행된 후 측정된 FET Id-Vg 측정값을 IV 곡선으로 직접 표시할 수 있습니다. Y축을 선형 스케일링과 로그 스케일링 사이로 전환하여 서로 다른 전류 영역을 검사할 수 있으며, 개별 측정값을 데이터 목록으로 검토할 수 있습니다. 종합적으로 동기화된 전압 소싱, 전류 측정, 컴플라이언스 제어, 측정 범위 선택, 트리거링 및 그래픽 분석은 정밀 소스 측정 유닛을 사용하여 반복 가능한 FET IV 특성을 분석하기 위한 완전한 측정 시퀀스를 형성합니다.

FET IV 특성 분석 솔루션

FET IV 특성 분석을 수행하려면 독립적인 컴플라이언스 제한과 제어된 스윕 조건을 유지하면서 게이트와 드레인에서 동기화된 전압 소싱과 전류 측정이 필요합니다. 듀얼 채널 정밀 소스 측정 유닛(SMU)은 하나의 계측기에서 필요한 소스 및 측정 기능을 제공하며, 각 채널은 일정하거나 스윕된 전압을 공급하고 결과 디바이스 전류를 측정할 수 있습니다. 키사이트 벤치탑 소스 측정 유닛(SMU)은 FET IV 특성 분석을 위해 시연된 2채널 구성을 지원합니다. 하나의 SMU 채널이 게이트를 제어하고 두 번째 채널이 드레인을 제어하므로 별도의 전압 소스와 전류계 없이 동기식 FET Id-Vg 측정이 가능합니다. 이 계측기는 전압 소싱, 전류 소싱, 전압 측정, 전류 측정을 결합하며 4사분면 IV 측정을 지원합니다. 컴플라이언스 설정은 소스 전압 또는 전류에 제한을 두어 디바이스에 과도한 자극이 가해지는 것을 방지합니다. 트랜지스터 특성 분석의 경우 전면 패널 그래픽 사용자 인터페이스를 사용하여 일정하거나 스윕된 소스 조건을 구성하고 결과 반도체 IV 측정을 그래프 뷰에 직접 표시할 수 있습니다. 또한 이 애플리케이션 노트에는 자동 및 고정 전류 측정 범위, 선택 가능한 측정 속도, 동기화된 트리거링, 트리거 지연, 측정 결과 목록이 문서화되어 있습니다. 디바이스 자체 발열이 결과에 영향을 미칠 수 있는 측정의 경우 키사이트 벤치탑 소스 측정 유닛은 펄스 측정 동작도 지원합니다. 측정 설정 및 데이터는 전면 USB 인터페이스를 통해 저장할 수 있으며, 그래픽 IV 결과는 JPEG 화면 이미지로 저장할 수 있습니다. PC 제어 워크플로의 경우 소스에 설명된 지원 옵션에는 PathWave BenchVue, PathWave IV Curve 소프트웨어 및 EasyEXPERT group+가 포함됩니다.

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