MOS,是MOSFET的縮寫。全稱為金屬-氧化物-半導體場效應晶體管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET)。MOS管最基本且常用的功能是通過對G級施加電壓以控制S與D之間的開啟與關閉,常用作電子開關。
MOS管基本結構
MOS主要有以下幾個特點
1、柵壓輸入阻抗高,MOS管柵極有絕緣膜氧化物,但柵極容易被靜電、高壓擊穿,造成不可逆的損壞。
2、導通電阻低,可以做到毫歐級,低損耗。
3、開關速度快,開關損耗低。
MOS主要電特性參數及實際測試結果
MOS主要電參數特性
根據MOS的特點,在MOS的使用當中最常關注的電特性參數有以下方面:
BVDSS(源漏擊穿電壓)
用于評估DS之間的耐壓情況。對于大功率MOS,DS之間的耐壓通常要求至千伏級別,在使用PROBE進行晶圓級測試時,通常需采用絕緣氟油保護,防止芯片表面發生空氣擊穿而造成破壞。
IDSS(源漏泄漏電流)
DS溝道關閉時的泄漏電流,MOS在非工作狀態下的DS損耗,通常為uA級別。
IGSS(柵極泄漏流)
在一定柵壓下流過柵極的泄漏電流。
Vth(開啟電壓)
能使漏極開始有電流時的柵極電壓。
RDS(on)(導通電阻)
DS之間的導通電阻,與MOS在開啟時的傳輸損耗有關,RDS(on)越大,MOS的損耗越高。RDS(on)通常為mΩ級別,在使用PROBE進行晶圓測試時,在DS之間使用四線法搭載測試環境,以消除金屬探針自身電阻的影響。對于大功率MOS的測試,采用高功率探針,瞬時電流能夠達到百安級。
一般用于導通電感負載傳來的反向電流。
Ciss(輸入電容)
Ciss是由柵漏電容Cgd和柵源電容Cgs并聯而成。驅動電路和Ciss對器件的開啟和關斷延時有著直接的影響。
Coss(輸出電容)
Coss是由漏源電容Cds和柵漏電容Cgd并聯而成,它可能引起電路的諧振。
Crss(反向傳輸電容)
反向傳輸電容等同于柵漏電容Cgd,也叫做米勒電容,對于開關的上升和下降時間來說是其中一個重要的參數,影響關斷延時時間。MOS管的電容隨著漏源電壓的增加而減小,尤其是輸出電容和反向傳輸電容。
Qgs、Qgd、Qg:柵電荷
柵極電荷值反應存儲在端子間電容上的電荷。開關的瞬間,柵極儲存電荷隨電壓的變化而變化,設計柵驅動電路時經常要考慮柵電荷的影響。
輸出特性曲線
在不同的VGS下,流過漏極的電流與漏源間施加電壓之間的關系ID-VDS。
轉移特性曲線
在一定的VDS下,MOS管飽和區的漏極電流與柵源電壓之間的關系(ID-VGS)。
廣電計量MOS電特性參數測試能力
廣電計量配備大功率圖示儀、探針測試臺,能夠對封裝級、晶圓級(封裝前、開封后)MOS管進行電特性參數測試;同時,搭載的MOS專用測試環境源漏電壓最高可達3kV(HVSMU,高壓模塊)、電流最高可達1.5kA(UHCU,大電流模塊),柵壓最大值100V,電流精度10fA、電壓精度25μV。對于動態參數測試,頻率范圍可達1kHz~1MHz、MOS特征電容測試范圍可達100fF~1μF。
探針測試臺
審核編輯 黃宇
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