[发明专利]一种场效应晶体管TSP参数的提取方法

说明书

技术领域

本发明涉及到场效应晶体管的测试实验，具体为一种场效应晶体管温度敏感因子提取方法。 

背景技术

TSP参数是指器件结温(Tj)与其某一电参数间的影响因子，又称作温度敏感因子。目前，场效应晶体管TSP参数普遍依据结构中体二极管管压降(VF)与Tj之间的关系提取，但由于VF值在结温较宽范围内变化也较小，比如Trench结构场效应晶体管25℃下，10mA电流下测试时，VF值约0.6V，当Tj上升至125℃时，VF约0.45V，Tj在100℃的变化范围内VF只变化了0.15V，如要依据VF与Tj间的关系提取TSP参数，电压测量单元精度要求非常高，甚至需考虑噪声，回路阻抗等影响因素，测量成本高，提取精度低；所以VF值的测量单元，在业界普遍采用高精度集成系统，该系统与温度测量单元也需通过软件控制实现，结构复杂，成本较高；而且适用范围小，无法对新材料的SIC，GAN场效应晶体管进行测量。 

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种结构精巧，操作简单，无需软件控制的场效应晶体管TSP参数的提取方法。 

本发明是通过以下技术方案来实现： 

一种场效应晶体管TSP参数的提取方法，包括如下步骤， 

1)将待测场效应晶体管与电压测量单元采用开尔文方式连接，待测器件放入高温箱的箱体内； 

2)高温箱设置初始温度为25℃，到达设定温度后保持温度直至待测场效应晶体管的结温与高温箱内温度达到平衡； 

3)通过电压测量单元测试待测场效应晶体管的反向击穿电压，得到一组 结温和反向击穿电压的数据； 

4)在25℃～125℃的范围内，在若干设定温度下，分别重复步骤2)和步骤3)，对应得到若干组结温和反向击穿电压的数据； 

5)将所有的反向击穿电压转化为归一化数值BVR_(nor)，然后将结温和对应的归一化数值进行拟合得到一次线性方程T_j＝K*BVR_(nor)+offset，其中，T_j为待测场效应晶体管的结温，offset为T_j截距，得到的K即为场效应晶体管TSP参数。 

优选的，步骤2)中，达到设定温度后保持温度5～10min。 

优选的，步骤4)中，设定温度的取值以5℃步进的方式进行。 

优选的，步骤5)中，在Excel或Original软件中输入T_j和BVR_(nor)数据，绘制成曲线，并用软件自带的拟合功能，拟合出T_j与BVR_(nor)一次线性关系式。 

优选的，电压测量单元采用功率器件测试仪STI5000C或功率器件测试仪Agilent B1505A。 

优选的，高温箱采用VTL7006程控温度箱或WGD501高低温试验箱。 

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果： 

本发明利用在场效应晶体管反向击穿电压与结温之间发现的线性关系，从而通过反向击穿电压归一化数值BVR(nor)与结温(Tj)之间的关系提取TSP参数，并且当T_j变化时，反击穿电压的变化幅度较大，因此电压测量单元无需较高的精度，甚至用户可自建测试电路实现；提取过程中仅利用电压测量单元和高温箱，温度控制和电压测量完全是物理连接，结构简单，测试过程无需软件控制，成本极低；同时能够适用于目前所有结构工艺的场效应晶体管，甚至包括新型材料SIC，GAN场效应晶体管，适应范围广。 

进一步的，通过对温度保持时间的设定，不仅能够满足温度平衡的要求，同时也能够节约测试时间，提高测试效率。 

进一步的，以等温度步进的方式进行结温和反向电压的测试，并且通过现有软件对数据进行处理，能够提高测试的精度，简化了温度控制的操作，保证了测试和计算精度。 

进一步的，通过对电压测量单元和高温箱具体型号的限定，能够更好的满足测试的要求，以及广泛的适应性和实验的稳定性。 

附图说明

图1为本发明实例中所述的拟合曲线的结果示意图。 

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。 

本发明一种场效应晶体管TSP参数的提取方法，包括如下步骤，