Способ определения параметров вольт-фарадной характеристики полупроводникового диода

 

Использование: измерение вольт-фарадной характеристики диода с определением ее основных параметров: коэффициента нелинейности емкости, т.е. относительной крутизны вольт-фарадной характеристики: показателя степени зависимости емкости от напряжения, а также величины диффузионного потенциала выпрямляющего контакта диода. Сущность изобретения: диод включают в качестве емкостного плеча емкостно-омического делителя, подают на него обратное смещение и малый гармонический сигнал известной частоты, измеряют эффективные значения напряжений основной частоты на диоде и резисторе делителя, а также эффективное значение напряжения второй гармоники на резисторе делителя, после чего перечисленные параметры находят по приведенным формулам. 1 ил.

Изобретение относится к технике измерения параметров и характеристик полупроводниковых приборов и, в частности, к измерениям полупроводниковых диодов как нелинейных управлениях емкостей. Целью изобретения является повышение производительности способа при одновременном повышении его информативности. Указанная цель достигается тем, что в способе, включающем в себя подачу на диод регулируемого обратного смещения и гармонического сигнала и измерение эффективного значения первой гармоники тока через диод, измерение эффективного тока через диод проводят при двух значениях обратного смещения, при этом дополнительно регистрируют эффективное значение первой гармоники напряжения на диоде и эффективное значение второй гармоники тока через диод, а коэффициент нелинейности емкости, показатель степени вольт-фарадной характеристики и диффузионный потенциал выпрямляющего контакта диода определяют из выражений где К_с и К'_с коэффициенты нелинейности емкости при напряжениях смещения V_o и V'_o: I₁ и I₂ эффективные значения первой и второй гармоник тока через диод; V₁ эффективное значение первой гармоники напряжения на диоде; γ- показатель степени вольт-фарадной характеристики; V_D -диффузионный потенциал выпрямляющего контакта диода. Осуществление предлагаемого способа поясняется с помощью устройства, показанного на чертеже и представляющего собой емкостно-омический делитель. Четырехполюсник-делитель содержит входные 1 и 2 и выходные 3 и 4 клеммы, резистор 5, образующий активное плечо делителя, последовательно с которым включен испытуемый диод 6, являющийся емкостным плечом делителя. На клеммы 1 и 2 подают регулируемое обратное смещение диода 6 и гармонический сигнал основной частоты. Напряжение смещения и эффективное значение напряжения первой гармоники на диоде измеряют между клеммами 2 и 3, а эффективные значения первой и второй гармоник тока через диод определяют по измерениям эффективных значений первой и второй гармоник напряжения на резисторе 5 между клеммами 3 и 4 по известной величине этого сопротивления. Отношение эффективных значений первой и второй гармоник напряжения на резисторе 5 равно отношению эффективных значений первой и второй гармоник тока через диод, входящему в формулу для вычисления коэффициента нелинейности емкости диода при заданном смещении. Способ иллюстрируется следующим примером. Применительно к диоду Д813, который в ряде случаев используется как низкочастотная нелинейная полупроводниковая емкость. При V_o=0,6 В и гармоническом сигнале частотой 76,37 кГц эффективное значение первой гармоники напряжения на диоде составило 100 мВ, а отношение I₁/I₂=(4,371±0,031). Вычисленный по этим данным коэффициент нелинейности емкости диода К_с=(0,321±0,003) В^-1. Пpи V'o=l,6B и том же эффективном значении первой гармоники напряжения отношение эффективных значений гармоник тока составляет (7,260±0,249), что дает К'_с=(0,95±0,007) В^-1. Вычисленные по этим данным с использованием расчетных формул величины показателя степени вольт-фарадной характеристики и диффузионного потенциала выпрямляющего контакта диода составляют (0,491±0,021) и (0,934±0,067) В соответственно.

Формула изобретения

Способ определения параметров вольт-фарадной характеристики полупроводникового диода, включающий подачу на диод регулируемого обратного смещения и гармонического сигнала и измерение эффективного значения первой гармоники тока через диод, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности способа при одновременном повышении его информативности, измерение эффективного значения первой гармоники тока через диод проводят при двух значениях обратного смещения, при этом дополнительно регистрируют эффективное значение первой гармоники на диоде и эффективное значение второй гармоники тока через диод, а коэффициент нелинейности емкости, показатель степени вольт-фарадной характеристики и диффузионный потенциал выпрямляющего контакта диода определяют из выражений

где K_c и коэффициенты нелинейности емкости при напряжениях смещения на диоде V_o и
I₁ и I₂ эффективные значения первой и второй гармоник тока через диод;
V₁ эффективное значение первой гармоники напряжения на диоде;
γ - показатель степени вольт-фарадной характеристики;
V_D диффузионный потенциал выпрямляющего контакта диода.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 29-2000

Извещение опубликовано: 20.10.2000        

---