Способ определения параметров полупроводниковых элементов

 

Изобретение может использовать-- ся для измерения параметров СВЧ-транзисторов, СВЧ-диодов и других полупроводниковых элементов (ППЭ). Цель изобретения - повшвение точности измерений. Измерителем полных проводимостей при выбранном ранее постоянном напряжении источника 5 измеряется суммарная емкость С„ ППЭ 6, которая является суммой барьерной емкости перехода С, и емкости между выводами Cg. Измеряемый ППЭ 6 подключается к коаксиальному резонатору (КР) 1, в который через элемент 3 связи подаются перестраиваемые по частоте СВЧ-колебания, и ндстраивается в резонанс с перемещением короткозамыкающего поршня 2, определяемый по индикатору, подключенному к элементу 4 связи.Измеряется расстояние t от подвижного коротко замыкакяцё го поршня 2 до плоскости включения ППЭ 6 в КР 1, снимается зависимость (t), на основании которой строится гра(|а€к, по которому определяются резонансные частоты ff, fg КР 1 при его длинах соответственно 0,5г,и 0,25 Лг .Определив ширину полосы пропускания А f по резонансной кривой по уровню половинной мо.щности для КР 1 при длине его равной 0,5 Х,, вычисляют по формуле активное сопротивление г. I ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК,SUÄÄ 1211

gg 4 6 О) R 27/04

OflHGAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРИТИИ (21) 3716962/24-09 (22) 29.03.84 (46) 15.02.86. Бюл.N 6 (72) С.И.Орлов (53) 62).317.332(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)) 6))163, кл. G 0) R 31/26, 1975.

Авторское свидетельство СССР

9 332234, кл. 6 01 R 27/02, )970. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ (57) Изобретение может использоваться для измерения параметров СВЧ-транзисторов, СВЧ-диодов и других полупроводниковых элементов (ППЭ).

Цель изобретения - повьвение точности измерений. Измерителем полных проводимостей при выбранном ранее постоянном напряжении источника 5 измеряется суммарная емкость С„ НПЭ 6, которая является суммой барьерной емкости перехода С 1 и емкости между выводами С . Измеряемый ППЭ 6 подz ключается к коаксиальному резонатору (KP) I, в который через элемент

3 связи подаются перестраиваемые по частоте СВЧ-колебания, и настраивается в резонанс с перемещением коI роткоэамыкаюцего поршня 2, определяемый по индикатору, подключенному к элементу 4 связи. Измеряется расстояние С от подвижного короткоэамыкающего поршня 2 до плоскости включения ППЭ 6 в KP 1, снимается зависимость <=,9(fi}, на основании которой строится график, по которому определяются резонансные частоты 1, fg KP 1 при его длинах соответственно 0,5э,н 0,25 A . Определив ширину полосы пропускания Ь f uo резонансной кривой по уровню поло- С„, винной мощности для KP 1 при длине

его равной 0,5 Ъ,, вычисляют по фор- Я муле активное сопротивление г. ил.

12 11668

2«4LC

«1 (2) На частоте 1 в плоскости А-А обеспечивают режим холостого хода, поэтому резонансная частота в режиме хода f2 полупроводникового эле20 мента 6 равна

1+- — °

С»

2 С (3) f 1 «Z ), (- + л

6< 2М»С, 2 где Z - волновое сопротивление коаксиального резонатора 1.

Благодаря тому, что измерения

С, й1 и Z можно осуществ4> лять с высокой точностью, предлагаемый способ позволяет осуществлять измерения параметров полупроводниковых элементов также с вы.сокой точностью.

Способ определения параметров полупроводниковых элементов, включаюM щий измерение суммарной емкости полупроводникового элемента при подаче на него постоянного напряжения подключение полупроводникового элеИзобретение относится к технике радиоизмерений и может быть использовано для измерения параметров

СВЧ-транзисторов, СВЧ-диодов и других полупроводниковых элементов. 5

Целью изобретения является повышение точности измерений.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для измерения параметров полупроводниковых элементов, реализующего способ.

Устройство для измерения параметров полупроводниковых элементов содержит коаксиальный резонатор 1, подвижный короткозамыкающий поршень 2, элементы .3 и 4 связи с источником регулируемых по частоте СВЧ колебаI ний и индикатором, соответственно, источник 5 постоянного напряжения.

Известным способом, например с помощью измерителя полных проводимостей, измеряют суммарную емкость

С „ полупроводникового элемента 6 при выбранном ранее постоянном напряжении, которая является суммой двух 25 емкостей, барьерной емкости перехода С, и емкости; между выводами С .

С„= С»+ С (1) Затем исследуемый полупроводнико- О вый элемент 6 подключают к коаксиальному резонатору 1, при этом коллекторный или эммитерный вывод

СВЧ-транзистора соединяют с внутренним проводником коаксиального резонатора 1, а вывод базы — с наруж- З5 ным проводником и на пере. оде полу.проводникового элемента 6 устанавливают выбранное ранее обратное напряжение с помощью источника 5 постоянного напряжения Е, который подключают к внутреннему и наружному проводникам коаксиального резонатора 1. В коаксиальный резонатор 1 через элемент 3 связи подают СВЧ-колебания. Коаксиальный . резонатор 1 настраивают в резонанс с перемещением подвижного короткозамыкающего поршня 2. Резонанс определяют по индикатору (не показан), подключенному к элементу 4 связи.

Индикатор может быть выполнен из выпрямпяющего диода и гальванометра.

Измеряют расстояние 1 от подвижного короткозамыкающего поршня 2 до плоскости включения исследуемого полу проводникового элемента в коаксиальный резонатор 1. Снимают зависимость f = Ф(2), на основаниц которой строят график» =ф,1"„--) . IIO этому графику определяют частоты 1 1 и 2, причем для f, f 0,5 Я,, а для 2» = 0,25 А2.

На частоте f, в плоскости А-А получают короткие замыкания, т.е. емкость С закорочена. Следовательно, резонансная частота для режима короткого замыкания »» полупроводникового элемента определяется выражением

Из совместного решения (1) и (2) и (3) получим соотношения для вычисления С, С и Ll

С =С - - -- С = С -С (К, )

»» .2

« (2«Г,) С, Определив ширину полосы пропускания по резонансной кривой по уровню половинной мощности для коаксиального резонатора 1 при. длине его, равной 0,5 h вычисляют активное сопротивление по формуле

Формула изобретения

12 11668

L (2ьf )

ft

Г (И 2

С, 1 2

Р)

«f,С, 2 где С„

С, С

О

15 sf

9%и h2, fg

С = С 1"-" ) а и

Составитель Р.Кузнецова

Редактор И.Рыбченко Техред М.Пароцай Корректор И.Муска

Заказ 637/50 Тираж 730

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул..Проектная, 4 мента к выходу коаксиального резонатора, который возбуждают перестраиваемымн по частоте СВЧ-колебаниями, о т л и ч а ю ш и й. с я тем, . что, с целью повышения точности измерений, подают на полупроводниковый элемент ранее выбранное постоянное напряжение, и измеряют резонансные .частоты коаксиального резонатора при его длинах, составляющих соответственно 0,5 A,и 0,25э измеряют ширину полосы- пропускания коаксиального резонатора при длине 0,5 э, и определяют активные и реактивные параметры полупроводникового элемента по форм лам — суммарная емкость; — барьерная емкость; — емкость между выводами; — индуктивность выводов; — волновое .сопротивление коаксиального резонатора; сопротивление; ширина полосы пропуакания коаксиального резонатора, длины волн, соответствующие резонансным частотам С и f2