Устройство для измерения обратных токов полупроводниковых приборов

 

Союз Сфеетсиих

Социалистичвских

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()673939 (61) До пол нител ьное к а вт. с вид-ву— (22) Заявлено 06.02.78 (21) 2577843/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. К, G 01 R 31/26

Госудоротоенный коиктет

СССР оо делам изооретенкй и открытий (53) УДК 621.382..2 (088.8) Опубликовано 15.07.79. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 25.07.79 (72) Авторы изобретения

В. С. Васильев, С. Ф. Батаев и И. Т. Золототрубов (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОБРАТНЫХ ТОКОВ

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ

Изобретение относится к электронной промышленности. Устройство может быть использовано для измерения обратных токов р †и †перех диодов, транзисторов и интегральных схем, а также в составе автоматизированных измерительных систем при производстве полупроводниковых приборов.

Известно устройство для измерения обратных токов полупроводниковых приборов, содержащее генератор постоянного напряжения, подаваемого в обратном направлении на испытуемый диод, вольтметр и измеритель тока, снабженный блоком защиты (1)

Устройство предназначено для измерения обратных токов на постоянном токе и при ручном управлении, поэтому процесс измерений в нем осуществляется медленно.

Известно устройство для измеренир обратных токов, также содержащее генератор постоянного напряжения, но для измерения обратного тока в нем используется операционный усилитель, причем испытуемый полупроводниковый прибор включается между генератором постоянного напряжения и инвертирующим входом операционного усилителя, а в цепь отрицательной обратной связи усилителя включен измерительный резистор. Напряжение на выходе операционного усилителя пропорционально обратному току испытуемого полупроводникового прибора (2). Устройство хотя и обеспечивает более широкий диапазон измерения токов по сравнению с первым, но в нем измерение осуществляется медленно.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, которое содержит последовательно включенные импульсный режимный источник напряжения, контактное устройство для подключения испытуемого прибора, операционный усилитель с резистором в цепи обратной связи, измеритель напряжения и схему синхрони15 зации, управляющую режимным источником и измерителем. Для повышения быстродействия и возможности автоматизации измерений в нем используется импульсный режим работы (3).

Недостатком известного устройства является значительное время измерения малых величин обратных токов полупроводниковых приборов, обусловленное наличием

673939 суммарной емкости р — и — перехода испытуемого прибора и контактного устройства для его подключения. При малых обратных токах испытуемого прибора суммарная емкость медленно заряжается до напряжения установления режима, что снижает производительность контроля и может приводить к ошибкам при измерениях в массовом производстве полупроводниковых приборов.

Целью изобретения является уменьшение времени измерения.

Это достигается тем, что в устройство для измерения обратных токов полупроводниковых приборов введены ключевой элемент, дополнительный резистор и схема стробирования, причем ключевой элемент и дополнительный резистор последовательно включены в дополнительную цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя, а схема стробирования включена между выходом схемы синхронизации и управляющим входом ключевого элемента.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 даны временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содсржит импульсный режимный источник напряжения 1, контактное устройство 2 для подключения испытуемого прибора, операционный усилитель 3, охваченный двумя параллельными цепями отрицательной обратной связи. В одной цепи постоянно включен резистор 4, а в другой, дополнительной, — последовательно соединенные резистор 5 и ключевой элемент 6. Устройство содержит также измеритель напряжения 7, подключенный к выходу операционного усилителя, схему синхронизации 8, предназначенную для управления работой режим ного источника 1, измерителя напряжения

7 и схемы стробирования 9, которая управляет ключевым элементом 6.

При работе устройства после подключения испытуемого полупроводникового прибора в контактное устройство 2 включается схема синхронизации 8, которая формирует 40 сигнал управления для запуска режимного источника 1, измерителя напряжения 7 и схемы стробирования 9. Режимный источник с момента времени t< вырабатывает импульс напряжения обратной полярности, прикладываемый к испытуемому полупроводниковому прибору, амплитуда которого соответствует заданному режиму измерения обратного тока (фиг. 2 а). До момента времени t2 ключевой элемент 6 открыт и суммарная емкость р — и — перехода испы- so туемого прибора и контактного устройства 2 быстро заряжается через открытый ключевой элемент и резистор 5, величина сопротивления которого много меньше сопротивления резистора 4 (фиг. 2 б). В момент времени tg схема стробирования 9 вырабатывает управляющий импульс длительности от

t до t, который закрывает ключевой элемент 6. На выходе операционного усилителя 3 при этом устанавливается напряжение (фиг. 2 в), пропорциональное величине обратного тока контролируемого р — n — перехода, которое определяется измерителем 7.

В момент времени t ключевой элемент 6 снова открывается и через него осуществляется разряд суммарной емкости.

Данное устройство более эффективно по сравнению с известными, так как позволяет уменьшить время измерения обратных токов полупроводниковых приборов не менее чем в 4 раза. Это позволяет его использовать в быстродействующих автоматизированных измерительных системах.

Формула изобретения

Устройство для измерения обратных токов полупроводниковых приборов, содержащее последовательно включенные импульсный режимный источник напряжения, контактное устройство для подключения испытуемого прибора, операционный усилитель с резистором в цепи обратной связи, измеритель напряжения и схему синхронизации, управляющую режимным источником и измерителем, отличающееся тем, что, с целью уменьшения времени измерения, в него введены ключевой элемент, дополнительный резистор и схема стробирования, причем ключевой элемент и дополнительный резистор последовательно включены в дополнительную цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя, а схема стробирования включена между выходом схемы синхронизации и управляющим входом ключевого элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Полупроводниковые диоды. Параметры, методы измерений. Под ред. Н. Н. Горюнова, Ю. P. Носова, М., «Сов, радио», 1968, с. ЗЗ.

2. Грэм. Измерение параметров транзисторов с помощью схем на операционных усилителях. «Электроника», т. 45, № 5. 1972. с. 45 — 52.

3. Ons tee Ra bb Mart i u. Sem iconduc tor

leakage testers grow цр «EDN», 1969, ч. 14, № 21, р. 39 — 42.

673939

Vp

Vgnр б

О

//3о1х

О

Составитель Ю. Брызгало в

Редактор T. Юрчнкова Техред О. Луговая Корректор M. Шаро ш и

Заказ 4065/41 Тираж 1080 Подписное

ЦН И ИП И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4