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產(chǎn)品應(yīng)用

半導(dǎo)體三端器件（MOSFET）測試過程及應(yīng)用
發(fā)表時間：2025-06-24     閱讀次數(shù)：

一、測試過程

1、樣品準(zhǔn)備與放置

  • 清潔處理：測試前需對三端器件進(jìn)行超聲波清洗，去除表面塵埃、油污等污染物，并切割至適合探針臺測試的尺寸。

  • 固定樣品：將器件放置在探針臺的真空卡盤上，開啟真空閥門使樣品牢固吸附，避免測試過程中發(fā)生位移。

2、顯微鏡定位

  • 低倍鏡觀察：使用卡盤X/Y軸控制旋鈕移動樣品，在低倍物鏡下聚焦，觀察樣品的大致形態(tài)和位置。

  • 高倍鏡定位：切換至高倍率物鏡，微調(diào)顯微鏡聚焦和樣品位置，將待測點(diǎn)調(diào)節(jié)至顯微鏡視場中心，確保清晰可見。

3、連接測試設(shè)備（KEITHLEY 2636型 數(shù)字源表為例）

器件端連接至2636B說明
柵極（Gate）CH A HI提供Vgs并測量Ig
漏極（Drain）CH B HI提供Vds并測量Id
源極（Source）CH A 和 CH B 的LO端共地確保參考電位一致


4、探針裝載與接觸

  • 探針裝載：將探針裝載到探針座上，確保探針座位置合適。

  • 探針移動：通過探針座上的X-Y-Z三向微調(diào)旋鈕，將探針緩慢移動至接近待測點(diǎn)。

  • 探針接觸：當(dāng)探針針尖懸空于被測點(diǎn)上空時，先用Y軸旋鈕將探針退后少許，再使用Z軸旋鈕下針，最后用X軸 旋鈕左右滑動探針，觀察是否有少許劃痕，確認(rèn)探針與被測點(diǎn)良好接觸。



5、開始測試

通過測試設(shè)備（如半導(dǎo)體參數(shù)測試儀、數(shù)字源表、示波器等）施加預(yù)定的電壓或電流，探針臺采集器件的響應(yīng)信號，實(shí)時記錄電流-電壓（I-V）特性曲線或其他電學(xué)特性數(shù)據(jù)。

6、記錄數(shù)據(jù)與處理

測試完成后，記錄并保存測試數(shù)據(jù)，以便后續(xù)分析和處理。小心地將探針從被測點(diǎn)上移開，避免損壞樣品或探針。

二、測試應(yīng)用

常見三端器件類型

(1) MOSFET（金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管）

1.1、結(jié)構(gòu)：柵極(Gate)、源極(Source)、漏極(Drain)，部分器件需測試襯底(Body)

1.2、測試參數(shù)：

  • 轉(zhuǎn)移特性（Ids-Vgs）：提取閾值電壓(Vth)、亞閾值擺幅(SS)、跨導(dǎo)(gm)

  • 輸出特性（Ids-Vds）：觀察線性區(qū)、飽和區(qū)特性

  • 擊穿電壓（BVdss、BVgso）

  • 柵極漏電（Igss）

1.3、應(yīng)用：

  • CMOS 集成電路（邏輯、存儲器）

  • 功率MOSFET（開關(guān)電源、電機(jī)驅(qū)動）

  • RF MOSFET（射頻放大器）

（2）BJT（雙極結(jié)型晶體管）

1.1、結(jié)構(gòu)：基極(Base)、發(fā)射極(Emitter)、集電極(Collector)

1.2、測試參數(shù)：

  • 輸入特性（Ib-Vbe）

  • 輸出特性（Ic-Vce）

  • 電流增益（hFE= Ic/Ib）

  • 擊穿電壓（BVceo、BVcbo）

1.3、應(yīng)用：

  • 模擬電路（放大器、振蕩器）

  • 功率開關(guān)

  • 高速數(shù)字電路

（3）IGBT（絕緣柵雙極晶體管）

1.1、結(jié)構(gòu)：柵極(Gate)、集電極(Collector)、發(fā)射極(Emitter)

1.2、測試參數(shù)：

  • 轉(zhuǎn)移特性（Ic-Vge）

  • 輸出特性（Ic-Vce）

  • 開關(guān)特性（導(dǎo)通/關(guān)斷時間）

1.3、應(yīng)用：

  • 高壓大電流開關(guān)（變頻器、電動汽車逆變器）

（4）HEMT（高電子遷移率晶體管）

1.1、結(jié)構(gòu)：柵極(Gate)、源極(Source)、漏極(Drain)

1.2、測試參數(shù)：

  • 高頻跨導(dǎo)（gm）

  • 截止頻率（fT）

  • 最大振蕩頻率（fmax）

1.3、應(yīng)用：

  • 5G/6G 射頻器件

  • 毫米波通信

  • 低噪聲放大器（LNA）

（5）JFET（結(jié)型場效應(yīng)晶體管）

1.1、結(jié)構(gòu)：柵極(Gate)、源極(Source)、漏極(Drain)

1.2、測試參數(shù)：

  • 夾斷電壓（Vp）

  • 飽和電流（Idss）

1.3、應(yīng)用：

  • 高輸入阻抗放大器

  • 模擬開關(guān)
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