Soluciones

Descripción general El diodo es un dispositivo semiconductor que convierte la luz en la corriente. Hay una capa intrínseca entre las capas P (positivas) y N (negativas). El fotodiodo acepta la energía de la luz como entrada para generar corriente eléctrica. Los fotodiodos también se conocen como fotodetectores, fotosensores o fotodetectores, los fotodiodos (PIN), el fotodiodo de avalancha (APD), el diodo de avalancha de fotón único (SPAD), el fotomultiplicador de silicio (SIPM / MPPC). Fotodiodo (PIN) también conocido como diodo de unión PIN, donde una capa de semiconductor de tipo I es baja en el medio de la unión PN Photodiodo, puede aumentar el ancho del área de agotamiento, reducir el impacto del movimiento de difusión y mejorar la velocidad de respuesta. Debido a la baja concentración de dopaje de esta capa de incorporación, semiconductor casi intrínseco, se llama capa I, por lo que esta estructura se convierte en fotodiodo PIN; Avalanche Photodiodo (APD) es un fotodiodo con una ganancia interna, el principio similar a un tubo de fotomultiplicador. Después de agregar un alto voltaje de polarización inversa (generalmente 100-200V en materiales de silicio), se puede obtener ganancia de corriente interna de aproximadamente 100 en el APD mediante el efecto de colisión de ionización (desglose de avalancha); El diodo de avalancha de fotón único (SPAD) es un diodo de avalancha de detección fotoeléctrica con capacidad de detección de fotones individuales que funciona en APD (diodo de fotón de avalancha) en modo Geiger. Aplicado a la espectroscopía Raman, la tomografía por emisión de positrones y las áreas de imagen de vida de fluorescencia; Silicon Photomultiplier (SIPM) es una especie de trabajo en el voltaje de desglose de avalancha y tiene el mecanismo de enfriamiento de avalancha de la matriz de fotodiodos de avalancha en paralelo, con una excelente resolución de número de fotones y sensibilidad de detección de fotones únicos del detector de baja luz de silicona, con alta ganancia, alta sensitividad, bajo voltaje de basura, no sensitiva al campo de magnética, la estructura del magnético de la silicona, con la estructura de silicio, con alta ganancia, alta sensitividad, bajo voltaje de basura, no sensitiva al campo de magnética magnética. Los fotodiodos PIN no tienen efecto multiplicador y a menudo se aplican en el campo de detección de corto alcance. La tecnología APD Avalanche Photodiodo es relativamente madura y es el fotodetector más utilizado. La ganancia típica de APD es actualmente 10-100 veces, la fuente de luz debe aumentar significativamente para garantizar que el APD tenga una señal durante la prueba de larga distancia, el diodo de avalancha de fotón único SPAD y el sipm / mppc silicon Photomultiplier existen principalmente para resolver la capacidad de ganancia y la implementación de los Arrays de tamaño grande:: 1) SPAD o SIPM / MPPC es un APD que funciona en modo Geiger, que puede obtener una ganancia de decenas a miles de veces, pero los costos del sistema y el circuito son altos; 2) SIPM / MPPC es una forma de matriz de SPAD múltiple, que puede obtener un rango detectable más alto y usar con una fuente de luz de matriz a través de múltiples SPAD, por lo que es más fácil integrar la tecnología CMOS y tiene la ventaja de costo de la escala de producción en masa. Además, como el voltaje operativo SIPM es principalmente inferior a 30V, sin necesidad del sistema de alto voltaje, fácil de integrar con los sistemas electrónicos convencionales, la ganancia interna de un nivel interno también hace que los requisitos de SIPM para el circuito de lectura de extremo posterior sean más simples. En la actualidad, SIPM se usa ampliamente en instrumentos médicos, detección y medición láser (LiDAR), análisis de precisión, Monitoreo de radiación, detección de seguridad y otros campos, con el desarrollo continuo de SIPM, se expandirá a más campos.   Prueba fotoeléctrica de fotodetector Los fotodetectores generalmente necesitan probar primero la oblea, luego realizar una segunda prueba en el dispositivo después del empaque para completar el análisis característico final y la operación de clasificación; Cuando el fotodetector está funcionando, debe aplicar un voltaje de polarización inversa para sacar la luz. Los pares de electrones generados se inyectan para completar el portador fotogenerado. Los fotodetectores generalmente funcionan en el estado inverso; Durante las pruebas, se presta más atención a parámetros como corriente oscura, voltaje de descomposición inversa, capacitancia de unión, capacidad de respuesta y diafonía. Utilice el medidor digital de fuga Caracterización de rendimiento fotoeléctrico de fotodetectores Una de las mejores herramientas para la caracterización de los parámetros de rendimiento fotoeléctrico es el medidor de medida de origen digital (SMU). Medidor de medición de fuente digital como fuente de voltaje independiente o fuente de corriente, puede generar voltaje constante, corriente constante o señal de pulso, también puede ser como instrumento para voltaje o corriente de corriente; Soporte de Trig Trigger, múltiples instrumentos de trabajo de enlace; Para la prueba de muestra única del detector fotoeléctrico y la prueba de verificación de muestra múltiple, se puede construir un esquema de prueba completo a través de un solo medidor de medida de fuente digital, medidor de medidas de fuente digital múltiple o medidor de medidas de fuente de fuente de tarjeta.   Medidor de medida de fuente digital preciso Construya el esquema de prueba fotoeléctrica del detector fotoeléctrico Corriente oscura La corriente oscura es la corriente formada por el tubo PIN / APD sin iluminación; Es esencialmente generado por las propiedades estructurales del PIN / APD en sí, que generalmente está por debajo del grado μA. Usando el medidor de medida de origen de la serie S o la serie P, la corriente mínima del medidor de medidas de fuente de la serie S es100 Pa, y la corriente mínima del medidor de medidas de la fuente de la serie P es de 10 Pa.   Circuitos de prueba   IV Curva de corriente oscura Al medir la corriente de bajo nivel (

El transistor de unión bipolar-BJT es uno de los componentes básicos de los semiconductores. Tiene la función de amplificación de corriente y es el componente central de los circuitos electrónicos.El BJT está hecho en un sustrato semiconductor con dos uniones PN que están muy cerca el uno del otroLas dos uniones PN dividen el semiconductor entero en tres partes.La parte central es la región base y los dos lados son la región emisora y la región colectora. Las características de BJT que a menudo se preocupan en el diseño de circuitos incluyen el factor de amplificación de corriente β, ICBO de corriente inversa entre electrodos, ICEO, ICM de corriente máxima admisible del colector,tensión de ruptura inversa VEBO,VCBO,VCEO, y las características de entrada y salida de BJT. Características de entrada/salida del bjt La curva de las características de entrada y salida del BJT refleja la relación entre el voltaje y la corriente de cada electrodo del bjt. Se utiliza para describir la curva de las características de funcionamiento del bjt.Las curvas de características bjt comúnmente utilizadas incluyen la curva de características de entrada y la curva de características de salida: Características de entrada del bjt Las características de entrada de la curva bjt indican que cuando el voltaje Vce entre el polo E y el polo C permanece sin cambios, la relación entre la corriente de entrada (es decir,la corriente de base IB) y el voltaje de entrada (es decir,, la tensión entre la base y el emisor VBE) ; cuando VCE = 0, equivale a un cortocircuito entre el colector y el emisor, es decir,la unión del emisor y la unión del colector están conectadas en paraleloPor lo tanto, las características de entrada de la curva bjt son similares a las características de voltio-amperio de la unión PN y tienen una relación exponencial.la curva se desplazará a la derechaPara los transistores de baja potencia, una curva de características de entrada con VcE superior a 1V puede aproximarse a todas las características de entrada de las curvas bjt con VcE superior a 1V. Características de producción de bjt Las características de salida de la curva bjt muestran la curva de relación entre el voltaje de salida del transistor VCE y el IC de corriente de salida cuando la corriente base IB es constante.Según las características de salida de la curva bjt,el estado de funcionamiento del bjt se divide en tres áreas.Área de corte: Incluye un conjunto de curvas de funcionamiento con IB=0 e IBVCE colector corriente IC aumenta rápidamente con el aumento de VCE. En este momento,las dos uniones PN del triodo están orientadas hacia adelanteLa unión del colector pierde la capacidad de recoger electrones en un área determinada y el IC ya no está controlado por el IB.y el tubo es equivalente al estado de encendido de un interruptor. Región ampliada: en esta región la unión emisora del transistor está sesgada hacia adelante y el colector está sesgado hacia atrás. Cuando el VEC excede un cierto voltaje, la curva es básicamente plana.Esto se debe a que cuando la tensión de la unión del colector aumentaLa mayor parte de la corriente que fluye hacia la base es absorbida por el colector, por lo que cuando el VCE continúa aumentando, la corriente IC cambia muy poco.Es decir,, IC es controlado por IB,y el cambio de IC es mucho mayor que el cambio de IB.△IC es proporcional a △IB.Existe una relación lineal entre ellos,por lo que este área también se llama el área lineal.En el circuito de amplificación, el triodo debe utilizarse para trabajar en el área de amplificación. Análisis rápido de las características de la bjt con medidores de medición de la fuente De acuerdo con los diferentes materiales y usos, las características bjt como los parámetros técnicos de voltaje y corriente de los dispositivos bjt también son diferentes.se recomienda elaborar un plan de ensayo con dos medidores de la serie S.El voltaje máximo es de 300V, la corriente máxima es de 1A, y la corriente mínima es de 100pA, que puede satisfacer la pequeña potenciaPrueba MOSFETlas necesidades. Para los dispositivos de alimentación MOSFET con una corriente máxima de 1A ~ 10A, se recomienda utilizar dos medidores de fuente de pulso de la serie P para construir una solución de ensayo,con una tensión máxima de 300 V y una corriente máxima de 10 A. Para los dispositivos de alimentación MOSFET con una corriente máxima de 10A ~ 100A, se recomienda utilizar un medidor de fuente de pulso de la serie P + HCP para construir una solución de ensayo.La corriente máxima es tan alta como 100A y la corriente mínima es tan baja como 100pA. Características bjt - Corriente inversa entre polos "Capacitación" para la fabricación de un dispositivo de control de velocidad o de un dispositivo de control de velocidad o de un dispositivo de control de velocidad o de un dispositivo de control de velocidad.IEBO se refiere a la corriente del emisor a la base cuando el colector está en circuito abiertoSe recomienda el uso de un medidor de fuente de la serie S o P de Precise para el ensayo. bjt características - tensión de ruptura inversa VEBO se refiere al voltaje de ruptura inversa entre el emisor y la base cuando el colector está abierto;VCBO se refiere al voltaje de ruptura inversa entre el colector y la base cuando el emisor está abierto, que depende de la ruptura de la avalancha de la unión del colector. Voltado de ruptura;VCEO se refiere a la voltaje de ruptura inversa entre el colector y el emisor cuando la base está abierta,y depende de la tensión de ruptura de la avalancha de la unión del colectorEn el ensayo,es necesario seleccionar el instrumento correspondiente de acuerdo con los parámetros técnicos del voltaje de ruptura del dispositivo.Se recomienda utilizar el equipo de escritorio de la serie S.Unidad de medida de la fuenteo el medidor de la fuente de pulso de la serie P cuando la tensión de ruptura sea inferior a 300V.La tensión máxima es de 300V y se recomienda el dispositivo con una tensión de ruptura superior a 300V.el voltaje máximo es de 3500 V. Características de las bjt-CV Al igual que los tubos MOS, bjt también caracteriza las características CV a través de mediciones CV.

Un diodo es un componente conductor unidireccional hecho de materiales semiconductores. La estructura del producto es generalmente una única estructura de unión PN, que solo permite que la corriente fluya en una dirección.Los diodos se utilizan ampliamente en la rectificaciónLos circuitos de estabilización de voltaje, protección y otros circuitos son uno de los componentes electrónicos más utilizados en ingeniería electrónica. La prueba de las características del diodo consiste en aplicar voltaje o corriente al diodo y luego probar su respuesta a la excitación.como el multimetro digitalEn el caso de los sistemas de control de tensión, de corriente, etc., es necesario programar, sincronizar, conectar, medir y analizar por separado un sistema compuesto por varios instrumentos.consume mucho tiempo, y ocupa demasiado espacio en el banco de pruebas;Las operaciones de disparador mutuo complicadas tienen desventajas como una mayor incertidumbre y una velocidad de transmisión de bus más lenta. Por lo tanto, para obtener con rapidez y precisión datos de ensayo de diodos, tales como curvas características de corriente-voltaje (I-V), capacidad-voltaje (C-V), etc.Una de las mejores herramientas para la aplicación de Diodo Prueba de Características es unUnidad de medida de la fuente(SMU).El medidor de la fuente puede utilizarse como una fuente de voltaje constante o corriente constante independiente, voltimetro, ammeter y ohmmeter, y también puede utilizarse como una carga electrónica de precisión.Su arquitectura de alto rendimiento también le permite ser utilizado como generador de pulsos, generador de forma de onda, y el sistema de análisis característico automático de corriente-voltaje (I-V) admite un funcionamiento de cuatro cuadrantes. El medidor de medición de la fuente PRECISE realiza fácilmente el análisis de las características del diodo iv La característica del diodo iv es uno de los principales parámetros para caracterizar el rendimiento de la unión PN de un diodo semiconductor.Las características del diodo iv se refieren principalmente a las características delanteras y a las características inversas.. Características del diodo delantero iv Cuando se aplica un voltaje hacia adelante a ambos extremos del diodo, en la parte inicial de la característica hacia adelante, el voltaje hacia adelante es muy pequeño y la corriente hacia adelante es casi cero.Esta sección se llama la zona muerta.Cuando el voltaje del diodo es mayor que el de la zona muerta, el diodo es conductor.y la corriente aumenta rápidamente a medida que aumenta el voltajeEn el rango de corriente de uso normal, el voltaje terminal del diodo permanece casi sin cambios cuando se enciende, y este voltaje se llama voltaje de avance del diodo. Características del diodo inverso iv Cuando se aplica el voltaje inverso, si el voltaje no supera un cierto intervalo, la corriente inversa es muy pequeña y el diodo está en un estado de corte.Esta corriente se llama corriente de saturación inversa o corriente de fugaCuando el voltaje inverso aplicado excede un cierto valor, la corriente inversa aumentará repentinamente, y este fenómeno se llama avería eléctrica.El voltaje crítico que causa la falla eléctrica se llama voltaje de ruptura inversa del diodo. Las características de los diodos que caracterizan el rendimiento y el rango de aplicación de los diodos incluyen principalmente parámetros tales como la caída de voltaje hacia adelante (VF),corriente de fuga inversa (IR) y voltaje de ruptura inverso (VR). Características del diodo - Caída de voltaje hacia adelante (VF) Bajo la corriente de avance especificada, la caída de voltaje del diodo es el voltaje más bajo que el diodo puede conducir.6 a 0..8 V a niveles de corriente media;la caída de voltaje de los diodos de germanio es de aproximadamente 0,2-0,3 V;la caída de voltaje de los diodos de silicio de alta potencia a menudo alcanza 1 V.Es necesario seleccionar diferentes instrumentos de ensayo según el tamaño de la corriente de trabajo del diodo.: cuando la corriente de trabajo es inferior a 1A,se recomienda utilizar para la medición el medidor de la fuente de pulso de la serie S; cuando la corriente está entre 1 y 10A,se recomienda utilizar la unidad de medición de la fuente de pulso de la serie P.;Se recomienda una fuente de impulso de escritorio de alta corriente de la serie HCP para 10 ~ 100A; se recomienda una fuente de alimentación de pulso de alta corriente HCPL100 para más de 100A. Características del diodo - Voltado de ruptura inverso (VR) Dependiendo del material y de la estructura del diodo,el voltaje de ruptura también es diferente.Si es inferior a 300V,se recomienda utilizar la unidad de medición de la fuente de escritorio de la serie S,y si es superior a 300 V, se recomienda utilizar la unidad de medición de la fuente de alta tensión de la serie E. Durante los ensayos de alta corriente, no se puede ignorar la resistencia del conducto de ensayo, y se requiere el modo de medición de cuatro cables para eliminar la influencia de la resistencia del conducto.Todos los medidores de medición de fuentes PRECISE admiten el modo de medición de cuatro cables. Cuando se miden corrientes de bajo nivel (< 1μA), se pueden utilizar conectores de triax y cables de triax. El cable triaxial consta de un núcleo interno (principal, el conector correspondiente es el contacto central),una capa protectora (el conector correspondiente es el contacto cilíndrico central)En el circuito de ensayo conectado al terminal de protección del medidor de la fuente, puesto que la capa protectora y el núcleo interno del triaxe son equipotenciales,No habrá ninguna fuga de corriente., lo que puede mejorar la precisión de la prueba de baja corriente. Prueba de las características del diodo C-V Además del ensayo IV, también se requiere el ensayo C-V para la caracterización de los parámetros de los diodos.la solución de ensayo C-V del diodo consiste en una unidad de medición de la fuente de la serie S, LCR, caja de pruebas y software de ordenador host.

Los dispositivos de radiofrecuencia son los componentes básicos para realizar la transmisión y recepción de señales y son el núcleo de la comunicación inalámbrica, principalmente incluyendo filtros (Filter), amplificadores de potencia (PA),con una capacidad de transmisión superior a 300 WEn la actualidad, la mayoría de los dispositivos de alta frecuencia se utilizan para la detección de ruidos y para la detección de ruidos, incluidos los amplificadores de bajo ruido (LNA), los sintonizadores de antenas (Tuner) y los duplex/multiplexadores (Du/Multiplexer) y otros tipos de dispositivos.el amplificador de potencia es un dispositivo para amplificar señales de radiofrecuencia, que determina directamente parámetros clave como la distancia de comunicación inalámbrica y la calidad de la señal entre los terminales móviles y las estaciones base. El amplificador de potencia (PA, Power Amplifier) es el componente central del front-end de RF. It uses the current control function of the triode or the voltage control function of the field effect tube to convert the power of the power supply into a current that changes according to the input signal. PA se utiliza principalmente en el enlace de transmisión. Al amplificar la señal de radiofrecuencia débil del canal de transmisión, la señal puede obtener con éxito una potencia lo suficientemente alta,para lograr una mayor calidad de comunicación y una mayor distancia de comunicaciónPor lo tanto, el rendimiento del PA puede determinar directamente la estabilidad y la fuerza de las señales de comunicación. Aplicaciones de los dispositivos de RF Con el desarrollo continuo de materiales semiconductores, los amplificadores de potencia también han experimentado tres rutas técnicas principales de CMOS, GaAs y GaN.El material semiconductor de primera generación es CMOSLa desventaja es que existe un límite a la frecuencia de operación y la frecuencia efectiva más alta es inferior a 3 GHz.Los materiales semiconductores de segunda generación utilizan principalmente GaAs o SiGe, que tienen un voltaje de ruptura más alto y pueden usarse para aplicaciones de dispositivos de alta potencia y alta frecuencia, pero la potencia del dispositivo es menor, generalmente inferior a 50W.El material semiconductor de tercera generación GaN tiene las características de mayor movilidad de electrones y velocidad de conmutación rápida, que compensa los defectos de las dos tecnologías tradicionales de GaAs y LDMOS basados en Si. Mientras refleja el rendimiento de alta frecuencia de GaAs, combina las ventajas de LDMOS basados en Si.capacidad de manejo de energíaPor lo tanto, es significativamente más fuerte que el GaAs en el rendimiento, tiene ventajas significativas en aplicaciones de alta frecuencia y tiene un gran potencial en la frecuencia de radio de microondas,IDC y otros camposCon la aceleración de la construcción de estaciones base 5G en todo el país, el mercado nacional de dispositivos de radiofrecuencia GaN ha crecido exponencialmente.y se espera que libere una nueva demanda de GaN PA superior a 100 mil millones de yuanesSe espera que la tasa de penetración de los dispositivos GaN RF en las estaciones base 5G alcance el 70% en los próximos tres a cinco años. Dispositivos GaN HEMT GaN HEMT (transistores de alta movilidad electrónica, transistores de alta movilidad electrónica de nitruro), como representante de los dispositivos semiconductores de banda ancha (WBG), tiene una mayor movilidad electrónica,velocidad de saturación de electrones y velocidad de impacto en comparación con los dispositivos Si y SiCDebido a las ventajas de los materiales, el GaN tiene excelentes características de potencia y frecuencia y baja pérdida de potencia en condiciones de funcionamiento de alta frecuencia. GaN HEMT (High Electron Mobility Transistor) es un tipo de gas de electrones bidimensional (2DEG) que utiliza la acumulación de barrera de potencial profundo entre heterojunciones como canal conductor,y consigue la conducción bajo la regulación del sesgo de voltaje en los dos terminales de la puerta, fuente y drenaje. estructura del dispositivo característico. Debido al fuerte efecto de polarización en la heterojunción formada por materiales GaN,un gran número de electrones de primera unión se generan en el pozo cuántico en la interfaz de la heterojunciónLa estructura básica de un dispositivo típico AlGaN/Ga N-HEMT se muestra en la Figura 5 a continuación.La capa inferior del dispositivo es la capa de sustrato (generalmente material SiC o Si), y luego la capa de amortiguación de GaN de tipo N crecida epitaxialmente, y la capa de barrera de AlGaN de tipo P crecida epitaxialmente, formando una heterojunción AlGaN/GaN. Finalmente, la puerta (G),la fuente (S) y el drenaje (D) se depositan en la capa de AlGaN para formar contactos Schottky para el dopaje de alta concentración, y están conectados con el gas electrónico bidimensional en el canal para formar contactos ohmicos. El VDS genera un campo eléctrico lateral en el canal bajo la acción del campo eléctrico lateral.el gas de electrones bidimensional se transporta a lo largo de la interfaz de heterojunción para formar el IDS de corriente de salida de drenajeLa puerta está en contacto Schottky con la capa de barrera de AlGaN, y la profundidad del pozo potencial en la heterojunción AlGaN/GaN se controla por la magnitud del voltaje de la puerta VGS,y la densidad superficial bidimensional del electrón gas en el canal se cambia, controlando así la densidad interna del canal. la corriente de salida de drenaje. Apariencia del dispositivo GaN HEMT y diagrama de circuito Diagrama esquemático de la estructura del dispositivo GaN HEMT La evaluación de los dispositivos GaN HEMT incluye generalmente las características de CC (prueba DC l-V), las características de frecuencia (prueba del parámetro S de la señal pequeña) y las características de potencia (prueba carga-tirón). Prueba de las características de la corriente continua Al igual que los transistores basados en silicio, los dispositivos GaN HEMT también requieren pruebas DC l-V para caracterizar la capacidad de salida de CC y las condiciones de trabajo del dispositivo.,BVD, gfs, etc., entre los cuales la corriente de salida lps y la transconductividad gm son los dos parámetros más básicos. GaN HEMTGaN HEMT Especificaciones del dispositivo Curva característica de salida del dispositivo GaN HEMT Prueba de las características de frecuencia La prueba de parámetros de frecuencia de los dispositivos de RF incluye la medición de parámetros de señal pequeña S, intermodulación (IMD), cifra de ruido y características espurias.el ensayo del parámetro S describe las características básicas de los dispositivos de RF a diferentes frecuencias y para diferentes niveles de potencia de la señal;, y cuantifica cómo la energía de RF se propaga a través del sistema. El parámetro S es también el parámetro de dispersión.El parámetro S es una herramienta para describir el comportamiento eléctrico de los componentes bajo la excitación de señales de alta frecuencia que exhiben características de radiofrecuenciaSe realiza por la cantidad física medible que está "dispersa".El tamaño de la cantidad física medida refleja que los componentes con características diferentes "dispersarán" la misma señal de entrada en diferentes grados. Usando pequeños parámetros de señal S, podemos determinar las características fundamentales de RF, incluida la relación de onda de tensión de pie (VSWR), la pérdida de retorno, la pérdida de inserción o la ganancia a una frecuencia dada.Los parámetros S de señal pequeña se miden generalmente utilizando una señal de excitación de onda continua (CW) y aplicando detección de respuesta de banda estrechaSin embargo, muchos dispositivos de RF están diseñados para operar con señales pulsadas que tienen una respuesta de amplio dominio de frecuencia.Esto hace que sea difícil caracterizar con precisión los dispositivos de RF utilizando métodos estándar de detección de banda estrechaPor lo tanto, para la caracterización del dispositivo en modo pulsado, a menudo se utilizan los llamados parámetros S pulsados. Estos parámetros de dispersión se obtienen mediante técnicas especiales de medición de respuesta de impulso.En la actualidad, algunas empresas han adoptado el método de pulso para probar los parámetros S, y el rango de especificación de prueba es: ancho de pulso de 100us, 10 ~ 20% del ciclo de trabajo. Debido a la limitación de los materiales y el proceso de producción del dispositivo GaN, los dispositivos inevitablemente tienen defectos, lo que conduce al colapso de la corriente, al retraso de la puerta y a otros fenómenos.En el estado de funcionamiento de radiofrecuencia, la corriente de salida del dispositivo disminuye y la tensión de rodilla aumenta, lo que finalmente reduce la potencia de salida y deteriora el rendimiento.se requiere un método de ensayo por pulso para obtener el estado de funcionamiento real del dispositivo en el modo de funcionamiento por pulso.En el ámbito de la investigación científica, también se está verificando el impacto del ancho de pulso en la capacidad de salida actual. Prueba de las características de potencia (prueba de tracción de carga) Los dispositivos GaN HEMT tienen excelentes características para adaptarse a condiciones de alta frecuencia y alta potencia.El ensayo del parámetro S de señal pequeña ha sido difícil de cumplir con los requisitos de ensayo de los dispositivos de alta potencia.La prueba de carga-tirón (testa de carga-tirón) es muy importante para la evaluación del rendimiento de los dispositivos de potencia en condiciones de trabajo no lineales, y puede ayudar al diseño de los amplificadores de potencia de RF.En el diseño de circuitos de radiofrecuencia, es necesario que los terminales de entrada y salida de los dispositivos de radiofrecuencia coincidan con el estado de correspondencia redondo común.la ganancia del dispositivo es lineal, pero cuando la potencia de entrada del dispositivo se incrementa para que funcione en un estado no lineal de señal grande, debido a la potencia de tracción del dispositivo, se obtendrá la mejor impedancia del dispositivo.El punto se ha desplazadoPor lo tanto, con el fin de obtener el mejor punto de impedancia y los parámetros de potencia correspondientes, tales como la potencia de salida y la eficiencia del dispositivo RF en el estado de trabajo no lineal,es necesario realizar un ensayo de carga-tirón de señal grande en el dispositivo.El valor de impedancia de la carga emparejada se utiliza para encontrar el mejor punto de impedancia.ganancia de potencia (ganancia), la densidad de potencia de salida (Pout) y la eficiencia de potencia agregada (PAE) son parámetros de consideración importantes para las características de potencia de los dispositivos GaN RF. Sistema de ensayo de las características de la corriente continua I-V basado en la serie S/CS de medición de la fuente Todo el conjunto del sistema de prueba se basa en el medidor de medición de la fuente de la serie S/CS Precise, con estación de sonda y software de prueba especial, se puede utilizar para GaN HEMT, GaAs RF dispositivo de prueba de parámetros de CC,incluida la tensión de umbral, corriente, curva de características de salida, etc. Métro de medición de la fuente CC de la serie S/CS El medidor de fuente de la serie S es el primer medidor de fuente localizado con alta precisión, gran rango dinámico y toque digital que PRECISE ha construido durante muchos años.Integra varias funciones tales como entrada y salida de voltaje y corriente, y medición. El voltaje máximo es de 300V y la corriente máxima es de 1A. Soporta trabajo de cuatro cuadrantes, soporta modos de escaneo lineal, logarítmico, personalizado y otros.Puede utilizarse para el ensayo de las características DC l-V de los materiales RF GaN y GaAs en producción e I + D, así como las papas fritas. El medidor de medición de fuentes enchufable de la serie CS (host + sub-card) es un producto de prueba modular lanzado para escenarios de prueba multicanal.Se pueden seleccionar hasta 10 sub-tarjetas para el dispositivo de medición de fuente plug-in Precise, que tiene múltiples funciones tales como voltaje y corriente de entrada y salida, y medición.y tiene una alta densidad de canales. , Función de activación sincrónica fuerte, alta eficiencia de combinación de varios dispositivos, etc. Para el ensayo de las características de corriente continua de los dispositivos RF, el voltaje de la puerta es generalmente de ± 10 V y los voltajes de la fuente y el desagüe de 60 V. Además, dado que el dispositivo es de tres puertos,Se requieren al menos dos unidades de medida de fuente S o dos tarjetas hijas CS de dos canales.. Prueba de la curva de las características de salida En el caso de una determinada puerta y fuente de voltaje VGs, la curva de cambio entre la fuente y el drenaje de corriente lbs y la tensión Vos se llama la curva de características de salida.,Además, mediante la prueba de diferentes valores de voltaje Vcs de la puerta y de la fuente, se puede obtener un conjunto de curvas características de salida. Prueba de transconductividad La transconductividad gm es un parámetro que caracteriza la capacidad de control de la puerta del dispositivo al canal.cuanto más fuerte sea la capacidad de control de la puerta al canal. Se define como gm=dlDs/dVgo. En condiciones de tensiones constantes de la fuente y el drenaje, se ensaya la curva de cambio entre las lD de corriente de la fuente y el drenaje y las VG de voltaje de la puerta y de la fuente,y el valor de transconductividad se puede obtener derivando la curvaEntre ellos, el lugar donde el valor de transconductividad es el más grande se llama gm,max. Sistema de ensayo característico de pulso I-V basado en un medidor preciso de la fuente de pulso de la serie Р/fuente de pulso de tensión constante de la serie CP Todo el sistema de ensayo se basa en la unidad de medición de la fuente de pulso de la serie Psys P/fuente de pulso de voltaje constante CP, con estación de sonda y software de ensayo especial, puede utilizarse para GaN HEMT,Prueba del parámetro IV de pulso del dispositivo de RF GaAs, especialmente el dibujo de la curva de características de salida de pulso IV. Medidor de la fuente de pulso de la serie P El medidor de fuente de pulso de la serie P es un medidor de fuente de pulso de alta precisión, alta potencia y amplio rango de prueba lanzado por PRECISE,que integra múltiples funciones tales como entrada y salida de voltaje y corriente, y medición. El producto tiene dos modos de trabajo de corriente continua e impulso. El voltaje de salida máximo es de 300V, la corriente de salida de impulso máxima es de 10A, el voltaje máximo es de 300V,y la corriente máxima es 1AApoya operaciones de cuatro cuadrantes y soporta modos de escaneo lineal, logarítmico, personalizado y otros.Puede utilizarse para el ensayo característico L-V pulsado de materiales y chips de radiofrecuencia GaN y GaAs en producción e investigación y desarrollo. Prueba de la curva característica de salida del pulso Debido a las limitaciones de los materiales y procesos de producción del dispositivo GaN, existe un efecto de colapso de corriente.y no se puede lograr el estado de trabajo ideal de alta potenciaEl método de ensayo característico de salida de pulso consiste en aplicar una señal de voltaje de pulso periódico a la puerta y al drenaje del dispositivo de forma sincrónica.y el voltaje de la puerta y el drenaje cambiará alternativamente entre el punto de funcionamiento estático y el punto de funcionamiento efectivo sincrónicamenteCuando Vcs y Vos son voltajes efectivos, se supervisa la corriente del dispositivo.La investigación demuestra que los diferentes voltajes de funcionamiento de quiescencia y anchos de pulso tienen diferentes efectos sobre el colapso de la corriente. Sistema de ensayo de parámetros de pulso S basado en una fuente de pulso de tensión constante de la serie Precise CP Todo el sistema de prueba se basa en la fuente de pulso de voltaje constante de la serie Pousse CP, con analizador de red, estación de sonda, accesorio Bias-tee y software de prueba especial.Sobre la base del ensayo del parámetro S de la pequeña señal de CC, puede realizarse la prueba de parámetros de pulso S de dispositivos de RF GaN HEMT y GaAs. Resumen Wuhan Precise se ha centrado en el desarrollo de instrumentos y sistemas de prueba de rendimiento eléctrico en el campo de los dispositivos de potencia, los dispositivos de radiofrecuencia y los semiconductores de tercera generación.Fuente de gran corriente de pulso, tarjeta de adquisición de datos de alta velocidad, fuente de voltaje constante de pulso y otros productos de instrumentos y un conjunto completo de sistemas de ensayo.Los productos se utilizan ampliamente en el campo del análisis y ensayo de materiales y dispositivos de semiconductores de potenciaDe acuerdo con las necesidades de los usuarios, podemos proporcionar soluciones integrales para pruebas de rendimiento eléctrico con alto rendimiento,alta eficiencia y rendimiento de alto costo

IGBT y su desarrollo de aplicaciones IGBT (transistor bipolar de puerta aislada) es el dispositivo central de control de energía y conversión de energía.Se trata de un dispositivo semiconductor de potencia totalmente controlado por voltaje compuesto por BJT (transistor bipolar) y MOS (transistor de efecto de campo de puerta aislada). , tiene las características de alta impedancia de entrada, baja caída de voltaje de conducción, características de conmutación de alta velocidad y baja pérdida de estado de conducción,y ocupa una posición dominante en aplicaciones de alta frecuencia y potencia media. Apariencia del módulo IGBT Estructura IGBT y diagrama de circuito equivalente En la actualidad, el IGBT ha podido cubrir el rango de voltaje de 600V a 6500V, y sus aplicaciones abarcan una serie de campos desde fuentes de alimentación industriales, convertidores de frecuencia, vehículos de nueva energía,generación de energía de nuevas energías para el tránsito ferroviario, y la red nacional. Parámetros de ensayo principales de los dispositivos semiconductores de potencia IGBT En los últimos años, el IGBT se ha convertido en un dispositivo electrónico de potencia particularmente llamativo en el campo de la electrónica de potencia, y se ha utilizado cada vez más ampliamente,Así que la prueba de IGBT se ha vuelto particularmente importanteLa prueba de lGBT incluye la prueba de parámetros estáticos, la prueba de parámetros dinámicos, el ciclo de potencia, la prueba de confiabilidad HTRB, etc. La prueba más básica en estas pruebas es la prueba de parámetros estáticos. Los parámetros estáticos de IGBT incluyen principalmente: voltaje umbral de puerta-emitidor VGE ((th), corriente de fuga de puerta-emitidor lGE, corriente de corte de colector-emitidor lCE, voltaje de saturación de colector-emitidor VcE ((sat),la caída de voltaje del diodo con rueda libre VF, el condensador de entrada Ciss, el condensador de salida Coss y el condensador de transferencia inversa Crsso solo cuando se garantice que los parámetros estáticos del IGBT no presentan ningún problema,Los parámetros dinámicos (tiempo de cambio), pérdida de conmutación, recuperación inversa del diodo de rueda libre). , el ciclo de potencia y la fiabilidad del HTRB se prueban. Dificultades en el ensayo de dispositivos de semiconductores de potencia IGBT IGBT es un dispositivo semiconductor de potencia de voltaje totalmente controlado compuesto compuesto por BJT (transistor bipolar) y MOS (transistor aislado de efecto de campo de puerta),que tiene las ventajas de una alta impedancia de entrada y una baja caída de voltaje de conducción; al mismo tiempo el chip IGBT es un chip electrónico de potencia, que necesita trabajar en el entorno de alta corriente, alto voltaje y alta frecuencia,y tiene altos requisitos sobre la fiabilidad del chipEsto trae ciertas dificultades a las pruebas IGBT: 1. El IGBT es un dispositivo de puertos múltiples, que requiere que varios instrumentos sean probados juntos; 2. Cuanto menor sea la corriente de fuga del IGBT, mejor y de alta precisión se requiere equipo para el ensayo; 3. La capacidad de salida de corriente del IGBT es muy fuerte, y es necesario inyectar rápidamente una corriente de 1000A durante el ensayo y completar el muestreo de la caída de voltaje; 4La tensión de resistencia de las lGBT es alta, generalmente de varios miles a diez mil voltios,y se requiere que el instrumento de medición tenga la capacidad de ensayo de corriente de salida de alto voltaje y de fuga de nivel nA bajo alto voltaje.; 5Dado que el IGBT funciona bajo una corriente fuerte, el efecto de autocalentamiento es obvio, y es fácil causar que el dispositivo se queme en casos graves.Es necesario proporcionar una señal de pulso de corriente a nivel estadounidense para reducir el efecto de autocalentamiento del dispositivo.; 6La capacidad de entrada y salida tiene una gran influencia en el rendimiento de conmutación del dispositivo.Así que las pruebas de C-V son muy necesarias. Solución de ensayo de parámetros estáticos del dispositivo semiconductor de potencia IGBT de precisión El sistema de prueba de parámetros estáticos del dispositivo de potencia IGBT precisa integra múltiples funciones de medición y análisis y puede medir con precisión los parámetros estáticos de los dispositivos de semiconductores de potencia IGBT.Apoyar la medición de la capacidad de conexión del dispositivo de alimentación en modo de alto voltaje, como la capacidad de entrada, la capacidad de salida, la capacidad de transmisión inversa, etc. Sistema de ensayo IGBT La configuración del sistema de ensayo de parámetros estáticos del dispositivo de alimentación IGBT de precisión está compuesta por una variedad de módulos de unidades de medida.El diseño modular del sistema puede facilitar en gran medida a los usuarios añadir o actualizar módulos de medición para adaptarse a las necesidades en constante cambio de los dispositivos de medición de potencia.. Ventajas del sistema "doble alto" - alto voltaje, alta corriente Con capacidad de medición/salida de alta tensión, tensión de hasta 3500 V (extensión máxima a 10 kV) Con capacidad de medición/salida de corriente grande, corriente de hasta 4000 A (múltiples módulos en paralelo) - medición de alta precisión nA nivel de corriente de fuga, μΩ nivel de resistencia 0.1% de precisión de medición -Configuración modular Una variedad de unidades de medición se pueden configurar de forma flexible de acuerdo con las necesidades reales de prueba El sistema reserva espacio para actualizar, y las unidades de medición se pueden agregar o actualizar más tarde - Alta eficacia de las pruebas Matriz de interruptores integrada, circuitos de interruptores automáticos y unidades de medición según los elementos de ensayo Apoyar el ensayo de una sola llave de todos los indicadores de las normas nacionales - Buena escalabilidad Soporte de pruebas de temperatura normal y alta temperatura, personalización flexible de varios accesorios Composición del sistema "cubo mágico" El sistema de ensayo de parámetros estáticos del dispositivo de alimentación IGBT de precisión se compone principalmente de instrumentos de ensayo, software de ordenador host, ordenador, interruptor de matriz, accesorios, líneas de señal de alto voltaje y alta corriente,etc.Todo el sistema adopta el sistema de ensayo estático desarrollado independientemente por Proceed, con unidades de medición integradas de varios niveles de voltaje y corriente.Combinado con el software de ordenador host desarrollado por el mismo para controlar el host de prueba, se pueden seleccionar diferentes niveles de voltaje y corriente de acuerdo con las necesidades del proyecto de ensayo para satisfacer diferentes requisitos de ensayo. La unidad de medición del sistema host incluye principalmente el medidor de fuente de pulso de escritorio de alta precisión de la serie Precise P, la fuente de alimentación de pulso de alta corriente de la serie HCPL,Unidad de medición de fuentes de alta tensión de la serie EEntre ellos, la unidad de medición de fuente de pulso de escritorio de alta precisión de la serie P se utiliza para conducir y probar puertas,y soporta una salida de pulso y pruebas de 30V@10A como máximoLa fuente de alimentación de pulso de alta corriente de la serie HCPL se utiliza para ensayos de corriente entre colectores y emisores y diodos de rueda libre.muestreo de voltaje incorporado, un solo dispositivo soporta una salida de corriente de pulso máxima de 1000 A; la unidad de ensayo de la fuente de alta tensión de la serie E se utiliza para ensayar la tensión y la corriente de fuga entre el colector y el emisor,y soporta un voltaje máximo de salida de 3500VLas unidades de medición de voltaje y corriente del sistema adoptan un diseño de varios rangos con una precisión del 0,1%. Punto de ensayo de "una sola clave" del índice completo de la norma nacional Precise ahora puede proporcionar un método de prueba completo para los parámetros del chip IGBT y el módulo, y puede realizar fácilmente la prueba de los parámetros estáticos l-V y C-V, y finalmente emitir el informe de la hoja de datos del producto.Estos métodos son igualmente aplicables a los semiconductores de banda ancha SiC y GaN dispositivos de potencia. Solución para el equipo de ensayo estático IGBT Para los productos IGBT con diferentes tipos de envases en el mercado, Precise proporciona un conjunto completo de soluciones de accesorios, que pueden utilizarse para probar TO de tubo único,Modulos de medio puente y otros productos. Resumen Guiada por investigación y desarrollo independientes, Precise ha estado profundamente involucrada en el campo de las pruebas de semiconductores y ha acumulado una rica experiencia en pruebas IV.Ha lanzado sucesivamente medidores de fuente de CC, unidades de medición de fuentes de pulso, medidores de fuentes de pulso de alta corriente, unidades de ensayo de fuentes de alto voltaje y otros equipos de ensayo, que se utilizan ampliamente.Laboratorios, nuevas energías, energía fotovoltaica, energía eólica, transporte ferroviario, inversores y otros escenarios.