Камера для измерения параметров полупроводниковых приборов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическими

Республик

G 01 R 31/26

Гаоударстеенный комитет

СССР . (23) Приоритет по делам изобретений н открытнй

Опубликовано 07.10 82. Бюллетень № З7

Дата опубликования описания 08.10.82 (53) УД К621.317. (088.8) . (72) Авторы изобретения.F. Ю. Митус, И. И. Петручук и А. Б. Спирицо (7I ) Заявитель (54) КАМЕРА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ

Изобретение. относится к технике СВЧ измерений.

Известна также измерительная коаксиальная камера, представляющая собой отрезок воздушного коаксиального перехода, в котором диод устанавливается между центральным проводником коаксиальной камеры и внешним проводником, причем последовательно с диодом включается дополнительная индуктивность в виде отрезка коаксиальной линии регулируемой длины, а измерения проводят- ся также методом последовательного резонанса при параллельном включении диода в линию передачи Е1 2

Недостаток этой коаксиальной камеры - наличие погрешности измерений, обусловленной паразитной распределенной емкостью коаксиального проводника дополнительной индуктивности.

Известна также камера для измерения параметров. полупроводниковых приборов содержащая отрезок коаксиальной линии

2 с коаксиальным разъемом на внешнем проводнике и индуктивный элемент (2

Однако известная конструкция не по зволяет измерять параметры многоэлектродных полупроводниковых приборов.

Кроме того, имеются погрешности, обусловленные активными потерями в круг-, лом проводнике, в виде которого выполнен дополнительный индуктивный эле0 мент

Бель изобретения - обеспечение измерения параметров многоэлектродных полупроводниковых приборов и уменьшение погрешности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в камере для измерения параметров полупроводниковых приборов между внеш нИм .и внутренним проводниками отрезка коаксиальной линии установлена диэлект20 рическая пластина с нанесенными на нее контактной площадкой и проводящей па лоСкой, а индуктивный элемент выполнен в виде двух проводящих голосок, которые нанесены на указанную диэлектри

964555 ф кового прибора 12 (например, трехэлектродного варактора с переносом и ин- жекцией заряда) с помощью данной камеры проводится следующим образом. . Измеряемый (трехэлектродный) полупроводниковый прибор 1 2 крепится на я диэлектрической пластине 5 и с помощью гибких индуктивных вводов 13 подсоединяется к полосковым проводникам, распо10 ложенным на поверхности диэлектрической пластины 5, Диэлектрическая пластина 5 с образцом с помощью держателя 11 и наконечника

14 крепится в регулярном сечении каме15 ры, .на (измеряемый) полупроводниковый прибор 12 подается тактовое питание (для варактора с переносом и инжекциейпостоянное смещение и измерительный

СВЧ«сигнал) .

Изменением частоты СВЧ-сигнала или смещения на измеряемом образце устанавливается резонанс последовательного контура по минимуму мощности, проходящей через камеру. В этом, случае послее 25 довательное эквивалентное сопротивление

5, образца Rc равно о 1

2 т- ческую пластину, при этом одни концы двух проводящих полосок отделены зазорами от противоположных сторон контактной площадки, а другие их концы. контактируют с внутренними проводниками коаксиального разъема и отрезка коаксиальной линии соответственно, треть проводящая полоска одним концом соединена с контактной площадкой, а другим контактирует с внешним проводником отрезка коаксиальной линии.

На чертеже приведена конструкция камерь., Камера для измерения параметров полупроводниковых приборов содержит отрезок l. коаксиальной линии с коаксиальным разъемом 2 на внешнем прс воднике 3 и индуктивный элемент. Меж ду внешним и внутренним проводниками

3 и 4 отрезка 1 коаксиальной линии установлена диэлектрическая пластина 5 с нанесенными на нее контактной площадкой 6 и проводящей полоской 7, а индуктивный элемент выполнен в виде двух проводящих полосок 8 и 9, которы нанесены на диэлектрическую пластину при этом одни концы проводящих полосок

7 и 9 отделены зазорами от противопо-д ложных сторон контактной площадки 6, а другие их концы контактируют с внутрен- . 50 ним проводником 10 коаксиального разьема 2и внутренним проводником 4 отрезка 1 коаксиальной линии. Проводящая полоска 8 одним концом соединена с. контактной площадкой 6, а другим контактирует с внешним проводником 3 отрезка коаксиальной линии через держатель 11, при помощи которого диалект» рйческая пластина 5 закреплена во внешнем проводнике 3. Контролируемый полупроводниковой прибор 12 закрепляется на контактной площадке 6. Последовательный контур образован емкостью кон-: тролируемого полупроводникового прибора 12,нндуктивностью ввода 13 к нему и дополнительной индуктивностью в виде двух проводящих полосок 8 и 9, при этом проводящая полоска 9 контактирует с внутренним проводником 4 через наконечник 14.

-Подключение внешних цепей задания режимов работы (измеряемого) полупроводникового, прибора 1 2 осуществляется через коаксиальный разъем 2, состоящий из внутреннего проводника 10, диэлектрической шайбы 15 и гайки 16.

Измерение параметров эквивалентной схемы (многоэлектродного) полупроводнигде Zp - волновое сопротивление камеры;

Т - коэффициент передачи, опреде4 ляемый нз соотношения 1 = — р 1

Р— мощность в нагрузке при отсут ствни образца в линии;

Р2 - мощность в нагрузке при условии последовательного резонан;;са контура с образцом.

Величина последовательной эквивалентной емкости Се измеряемого прибора определяется по формуле где „и Е - частоты, на которых уро;вень мощности в нагрузке в два раза больше, чем при резонансе.

Величина последовательной индуктивности резонансного контура определяется по формуле

1 1 1 аЛ2, 2 С

Иэ указанного следует, что введение в регулярное сечение камеры диэлектрической пластины 5 позволяет разместить

5 9645 на ней (измеряемый многоэлектродный) полупроводниковый прибор 12 и, при не обходимости, обеспечивае возможность размещения встроенных схем управления в интегральном исполнении, разместить на ней контактную площадку 6 и проводящие полоски 7-9, что обеспечивает надежность и миниатюрность коммутации измеряемого прибора с внешними цепями. Кроме того, введение диэлектрической16 пластины 5 позволяет выполнить на ней дополнительный индуктивный элеМент в виде двух проводящих полосок 8 и 9, что обеспечивает прецизионность -дополнительной индуктивности, уменьшение ак- l$ тивных потерь и погрешности измерений.

Активные потери в полосковом проводнике в данной конструкции на 43% меньше, чем в круглом проводнике в известной конструкции. 20

Уменьшение активных потерь в дополнительной индуктивности .уменьшает погрешность измерений.

Необходимость наличия двух отрезков проводящих полосок 8 и 9 дополнительно-25 го индуктивного элемента связано с симметрией СВЧ-цепи измеряемого образца и исключает влияние паразитной индуктивности соответствующих контактных площадок. 30

Данная. измерительная камера обеспечивает измерение параметров эквивалент . ной схемы многоэлектродных приборов (например, СВЧ-транзисторов, варакторов с переносом и инжекцией заряда, СВЧ- эу интегральных схем) с меньшей цогрешностью по сравнению с известной конструкцией на 1 2%. Кроме .того, измерения с помощью данной камеры проводятся на сравнитель щ но невысоких частотах 600-1200 МГц, что позволяет измерять параметры низко. добротных полупроводниковых приборов.

Формула изобретения

Камера для измерения параметров полупроводниковых приборов, содержащая отрезок коаксиальной линии с коаксиальным разъемом на внешнем проводнщсе и индуктивный элемент, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью обеспечения измерения параметров многоэлектродных полупроводниковых приборов и уменьшения погрешности измерений, между внешним и внутренним проводниками отрезка коаксиальной линии установлена диэлектрическая пластина с нанесенными на нее контактной площадкой и проводящей полоской, а индуктивный элемент выпол нен в виде двух проводящих полосок, которые нанесены на указанную диэлектрическую пластину, при этом одни концы двух проводящих полосок отделены зазорами от противоположных сторон коитакт ной площадки, а другие их концы контактируют с внутренними проводниками коаксиального разъема и отрезка коаксиальной линии соответственно, третья проводящая полоска одним концом соединена с контактной площадкой, а другим контактирует с внешним проводником отрезка коаксиальной линии.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

g "дппцВе Be гай1о0ес1г1с

2. Авторское свидетельство СССР

М 352234, кл. Q 01.R 27/02, 1970 (прототип) . 64555 ,Ъй "

Составитель P. Кузнецова

Редактор И. Николайчук Техред Ж.Кастелевич Корректор I ° Pe eTH

Заказ 7622/25 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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