Закрыть
Все сервисы
Главная
Лента заметок
Теги
Группы
Рейтинги

Измерение времени транзита носителей заряда в p-n-переходах

28 февраля´14 6:30 Просмотров: 548 Комментариев: 0
С развитием электроники все большее значение приобретают процессы, которыми раньше можно было пренебречь. Если говорить о микроэлектронной технологии, где достигнуты наибольшие рабочие частоты, то здесь пропорционально размерам элементов проявляются те же эффекты, что и в печатных узлах. Поэтому всегда можно выделить процессы, приводящие к ограничению скоростей переключения и задерживающие наступление инверсных состояний. Одним из них является накопление зарядов в p-n-переходах полупроводниковых приборов при обратном смещении.

Упрощенные модели для анализа схем с полупроводниковыми элементами на высоких частотах использовать нельзя, поскольку они дадут большую погрешность расчетов, особенно во временной области. Следовательно, все значимые процессы должны быть охарактеризованы своими параметрами, которые можно было бы использовать для введения в модель. Для накопления зарядов в p-n-переходе таким параметром является время транзита (ВТ) носителей заряда, характеризующее задержку начала рассасывания заряда. ВТ косвенно характеризует эквивалентную емкость, моделирующую инерционные свойства p-n-перехода из-за задержки начала рассасывания заряда, накопленного барьерной емкостью.

Время транзита для диодов измеряется по схеме, приведенной на рис. 1. Генератор сигналов с малым выходным сопротивлением (порядка 10 Ом) вырабатывает обратный перепад с очень коротким спадом (порядка 1 нс). Диод в обратном смещении подключается к генератору через линию задержки без потерь с волновым сопротивлением 50 Ом и задержкой 1 нс. Параллельно диоду включается резистор сопротивлением 500 Ом. Линия задержки и сопротивление улучшают условия наблюдения ответного импульса и являются дополнительными элементами в измерительной схеме.

Рис. 1. Схема измерений времени транзита носителей заряда

Обратный перепад инициирует в обратно смещенном p-n-переходе процесс рассасывания заряда, накопленного барьерной емкостью. Это вызывает появление кратковременного ответного импульса, показанного на рис. 1. Время транзита равно его запаздыванию относительно начала инициирующего перепада. По осциллограмме сигнала можно оценить длительность релаксационных процессов в p-n-переходе диода.

Для измерений динамических характеристик полупроводниковых диодов, в т.ч. в интегральном исполнении, необходимо использовать очень качественное и точное измерительное оборудование. К осциллографам здесь предъявляются высокие требования по чувствительности, точности временной развертки, скорости нарастания переходной характеристики, поскольку речь идет об измерениях импульсов с длительностью 0,1…10 нс.

Теги: переход, зарядка
Пожаловаться
Комментариев (0)