微电子器件实验讲解.pptVIP

饱和压降大，曲线上升部分不陡或浅饱和区宽。原因：ρc、Wc过大，导致rcs过大或在低压下集电结势垒区载流子达不到极限散射速度；基区掺杂浓度很低时也会导致VCES增大。 饱和压降大，低电压下曲线上升很缓慢，其它部分较正常，俗称“有小尾巴”。原因：烧结条件掌握不好，管芯与管座接触电阻rcbn过大。 3、??? 实验步骤 a.???开启电源，预热5分钟，调节“辉度”、“聚焦”、“辅助聚焦”使显示清晰。 b.???识别晶体管的管脚，及用万用表验证。根据实验方法进行测试。 c. 测试完成后，将“峰值电压”调回零。 2、MOS晶体管直流特征的测量 MOS场效应晶体管是是现代超大规摸数字集成电路的基础器件。 1、实验原理 晶体管特征图示仪提供漏源电压Vds的锯齿波扫描电压和栅极电压Vg的阶梯变化，且两者一一对应，便产生Vg从Vg0、Vg1、Vg2等Vce从零到最大值的曲线族。场效应晶体管的直流特性包含：直流输入特性—— Ids～Vgs；直流输出特性—— Ids～Vds和阈值电压Vt。 实验仪器为XJ4810图示仪，与测量双极晶体管直流参数相似，但由于所检测的场效应管是电压控制器件，测量中须将输入的基极电流改换为基极电压，这可将基极阶梯选择选用电压档（伏/级）；也可选用电流档（毫安/级），但选用电流档必须在测试台的B-E间（相当于场效应管的G.S之间）外接一个电阻（如接1kΩ电阻），将输入电流转换成输入电压。 测量时将场效应管的管脚与双极管脚一一对应，即S（源极）对应E（发射极）；G（栅极）对应B（基极）；D（漏极）对应C（集电极）。 值得注意的是，测量MOS管时，若没有外接电阻，必须避免阶梯选择直接采用电流档，以防止损坏管子。 （1）输出特性与转移特性 输出特性曲线（IDS－VDS）即漏极特性曲线，它与双极管的输出特性曲线相似，如图所示。在曲线中，工作区可分为三部分：I 是可调电阻区（或称非饱和区）；Ⅱ 是饱和区；Ⅲ 是击穿区。 （2）阈电压VT 开启电压VT是对增强型管而言。它表示在一定漏源电压VDS下，开始有漏电流时对应的栅源电压值。 将MOS场效应晶体管G、D、S分别接入图示仪的B、C、E端，将B、C端短路使其处于饱和状态。 图示仪选择NPN、发射极接地、阶梯单族、阶梯电流最小。 由 Ids～Vgs得Vt。 （3）跨导(gm) 跨导是漏源电压一定时，栅压微分增量与由此而产生的漏电流微分增量之比，即 跨导表征栅电压对漏电流的控制能力，是衡量场效应管放大作用的重要参数，类似于双极管的电流放大系数，测量方法也很相似。 跨导常以栅压变化1V时漏电流变化多少微安或毫安表示。它的单位是西门子，用S表示，1S=1A/V。或用欧姆的倒数“姆欧”表示。 （3）击穿电压（BVDS） 当栅源电压VGS为一定值时，使漏电流IDS开始急剧增加的漏源电压值，用BVDS表示。当VGS不同时， BVDS亦不同，通常把VGS=0时对应的漏源击穿电压记为BVDS 。 将峰值电压旋钮转回原始位置，电压范围改为0~200V，x轴集电极电压改为5V/度，或10V/度，加大功耗电阻，再调节峰值电压，最下面一条输出特性曲线的转折点处对应的x轴电压，即为BVDS值。 3、晶体管特征频率的测量 晶体管特征频率定义为共射极输出交流短路电流放大系数随频率下降到1时的工作频率，是晶体管的重要参数。采用“増益—带宽”积的方法进行测量。 1、实验原理 晶体管放大系数 与频率的关系如下： 直接在利用晶体管放大系数为1的条件测量晶体管特征频率较为困难，而利用下式，根据图中 的线性关系则可在较低频率测量特征频率，这就是“増益—带宽”积的测量方法。 在一般情况下晶体管的集电结势垒电容远小于发射结势垒电容，如果再忽略寄生电容的影响，那么特征频率可以表示为 fT是发射结电阻，基区宽度，势垒电容各势垒区宽度等的函数。而这些参数　虽然主要取决于晶体管的结构，但也与晶体管的工作条件有关，即工作偏置不同也不等。 一般情况下，在集电极工作电压一定，IEICM时。可近似认为τb， τd , τc 与IE无关，因而通过测量fT随IE的变化，并作出1/ fT与1/IE的关系曲线，由曲线斜率即可求出CTe的近似值，同时由曲线的截距求得的τb+τd +τc近似值。 测试装置如图所示。其中信号源提供fβffα范围内的所需要的点频信号电流，电流调节器控制输入被测管的基极电流，测试回路和偏置电源向被测管提供规范偏置条件，宽带放大器则对被测管的输出信号进行放大，显示系统指示值。显示表头指示的参数是经被测管放大了的信号源电流信号，但经测试前后的“校正” 可转换成相应的值