FET 동기 측정 수행 방법

+ Pro 벤치탑 소스 측정 장치

게이트 및 드레인 측정 동기화

동기화된 전계 효과 트랜지스터(FET) 측정은 두 개의 조율된 소스 측정 유닛 채널을 사용하여 FET의 게이트 및 드레인에서 전기적 조건을 제어하는 동시에 해당 전압 지점에서 전류를 획득합니다. 일반적인 FET Id-Vg 측정의 경우, 한 채널은 게이트에 할당되고 두 번째 채널은 드레인에 할당됩니다. 게이트 채널은 전류를 측정하는 동안 전압 스윕을 소스하고, 드레인 채널은 드레인 전류를 측정하면서 필요한 드레인 전압을 설정합니다. 두 채널이 함께 작동하여 조율된 게이트 및 드레인 조건에서 측정이 이루어집니다. 시연된 구성에서 채널 1은 FET 게이트에 연결되며 1 µA의 게이트 전류 컴플라이언스 한계로 전압 소싱을 수행하도록 구성됩니다. 전압은 20 mV 전압 증분을 생성하는 101개 포인트를 사용하여 0 V에서 2 V까지 선형으로 스윕됩니다. 채널 2는 드레인에 연결되며 동일한 101개의 측정 지점에서 2 V를 유지하도록 구성되고, 전류 컴플라이언스는 100 mA로 설정됩니다. High Force 및 Low Force 연결은 두 측정 채널과 피측정 기기 간의 전기적 경로를 제공합니다. 결과적인 FET IV 특성 평가는 게이트 전압이 변경될 때의 드레인 전류 응답을 기록하며, 이를 통해 게이트 전압을 드레인 전류에 대해 플롯하여 전달 특성으로 나타낼 수 있습니다. 따라서 이 측정은 독립적으로 프로그래밍된 전압 소스와 전류계 없이도 전압 소싱과 전류 획득을 조율할 수 있습니다.

동기화는 두 측정 채널의 트리거 매개변수를 통해서도 제어할 수 있습니다. 시연된 트랜지스터 특성 평가 절차는 처음에는 자동 트리거 모드를 사용한 다음 두 채널을 동기화 트리거용으로 구성하는 방법을 보여줍니다. 동기화된 구성의 경우 채널 1과 채널 2의 트리거 유형이 SYNC로 변경됩니다. 소스 트리거 횟수와 측정 트리거 횟수는 각각 측정에 사용된 101개의 스윕 포인트에 해당하는 101로 구성됩니다. 애플리케이션 노트에서는 소스 및 측정 트리거 횟수가 스윕 포인트 수와 같아야 한다고 명시하고 있습니다. 그런 다음 100 ms의 측정 트리거 지연이 두 채널 모두에 적용되어 각 측정 지점에 상대적인 획득 타이밍을 제어하는 방법을 보여줍니다. 측정 속도와 범위도 동기화된 측정 설정의 일부로 조정할 수 있습니다. 문서화된 절차는 전력선 주파수 1 주기의 애퍼처 시간에 해당하는 NORMAL 측정 속도뿐만 아니라 자동 전류 범위 동작 및 10 nA 최소 전류 측정 범위를 사용하는 예시를 보여줍니다. 두 채널이 구성된 후 두 출력 릴레이가 활성화되고 동기화된 스윕이 트리거됩니다. 결과적인 FET Id-Vg 측정은 X축에 게이트 전압이 선택되고 측정된 드레인 전류가 전달 특성을 형성하는 그래프 뷰(Graph View)에 직접 표시될 수 있습니다. 서로 다른 전류 영역을 보기 위해 선형 또는 로그 Y축 스케일을 선택할 수 있으며, 개별 FET IV 특성 측정 포인트는 측정 결과 목록을 통해 검토할 수도 있습니다.

동기화된 FET 측정 솔루션

동기화된 FET 측정을 수행하려면 해당 포인트에서 측정을 획득하는 동시에 게이트 및 드레인 조건을 인가할 수 있는 조정된 두 개의 전압 소스 및 전류 측정 채널이 필요합니다. 키사이트 듀얼 채널 정밀 소스 측정 유닛(SMU)은 독립적인 IV 측정 기능과 일정하거나 스윕된 전압 및 전류를 공급할 수 있는 두 개의 채널을 제공하므로 단일 계측기로 3단자 FET의 게이트와 드레인을 제어할 수 있습니다. 동기화된 FET 측정의 경우 채널 1은 게이트 전압 스윕을 인가하고 채널 2는 드레인 바이어스를 유지할 수 있습니다. 독립적인 컴플라이언스 설정은 각 채널의 출력을 제한하고 동기화된 트리거 설정은 소싱과 측정을 조정합니다. 시연된 FET Id-Vg 측정은 각 채널에서 101개의 측정 포인트를 사용하며 동일한 소스 및 측정 트리거 횟수와 100 ms 측정 트리거 지연으로 SYNC 트리거를 구성하는 방법을 보여줍니다. 측정 속도 및 전류 범위 동작도 필요한 트랜지스터 특성 분석 조건에 맞게 구성할 수 있습니다. 전면 패널 그래픽 사용자 인터페이스는 테스트 프로그램 없이 전체 FET IV 특성 분석 워크플로를 지원합니다. 싱글 뷰를 사용하면 각 채널의 소스 및 측정 조건을 독립적으로 구성할 수 있으며, 그래프 뷰는 결과 IV 곡선을 표시합니다. 측정 결과는 데이터 목록으로 검사할 수도 있습니다. 또한 이 애플리케이션 노트에는 PC 기반 측정 워크플로를 위한 소프트웨어 제어 옵션으로 PathWave BenchVue, PathWave IV Curve 소프트웨어 및 EasyEXPERT group+가 문서화되어 있습니다.

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