[发明专利]双极型晶体管工作在放大区的结温实时测量方法

摘要

双极型晶体管工作在放大区时结温的实时测量方法，属于半导体器件测试领域。本发明在双极型晶体管工作在不同集电结电压V_ce和集电极电流I_ce的条件下测量出发射结电压与温度的V_be‑T关系曲线，通过拟合得到校温曲线的函数表达式，并在不同集电结电压V_ce条件下分别构建I_ce‑V_be‑T的结温库。当晶体管工作在放大区时，根据加电条件，即集电结电压V_ce和集电极电流I_ce的数值，和实时测量出的发射结电压V_be，带入函数表达式即可得知该时刻的结温。该方法拟合出不同加电条件下的校温曲线并得出相应的函数表达式，只需将实时测量出的发射结电压带入其中即可得到此时刻的结温。该方法科学合理，误差较小，是一种高效的结温实时测量方法。

主权项

1.双极型晶体管工作在放大区时结温的实时测量方法，其特征在于：本测量方法在集电结电压V_ce和集电极电流I_ce对应不同数值的条件下，测量出发射结电压与温度的V_be‑T关系曲线，拟合出校温曲线的函数表达式，并在不同集电结电压V_ce的条件下分别构建I_ce‑V_be‑T的结温库；晶体管工作在放大区时，根据集电结电压V_ce和集电极电流I_ce的不同数值在结温库中找出对应的值；并实时测出发射结电压V_be，将数值代入校温曲线表达式即可求出此时对应的结温；将双极型晶体管放在温箱中，并设定不同的温度，待温度恒定后，认为此时结温与温箱温度相同；集电极加电压，发射极接地，基极加脉冲电流防止自升温；做出集电结电压V_ce和集电极电流I_ce对应不同值条件下，发射结电压V_be随温度T变化的曲线；同时列出不同电流I_ce条件下V_be‑T的曲线关系；不同电压V_ce条件下V_be‑T的曲线关系；校温曲线上的每个点对应的基极电流I_be和发射结电压V_be所对应的温度T都是不同的，由于集电结电压V_ce远大于发射结电压V_be，集电极电流I_ce远大于基极电流I_be，因此晶体管的功率P＝V_ce*I_ce；根据校温曲线发现发射结电压V_be和温度T呈线性关系，线性关系表达式为T₁、T为V_be1、V_be电压下所对应的温度，V_g(0)为绝对零度时PN结材料的导带底到价带顶的电势差，以硅衬底时，取V_g(0)为1258.9mV，T₁、T为绝对温度，q为电子电荷量，k为玻尔兹曼常数；对校温曲线进行拟合，得到不同I_ce条件下校温曲线的函数表达式，对于已知集电结电压V_ce条件下，任取该条件下不同I_ce曲线上任意一点的T₁和V_be1的数值，并实时测量出发射结的电压V_be，即得出此时相应条件下对应的结温。