JP3086325B2 - Method for measuring IV characteristics of field effect transistor - Google Patents
Method for measuring IV characteristics of field effect transistorInfo
- Publication number
- JP3086325B2 JP3086325B2 JP04133810A JP13381092A JP3086325B2 JP 3086325 B2 JP3086325 B2 JP 3086325B2 JP 04133810 A JP04133810 A JP 04133810A JP 13381092 A JP13381092 A JP 13381092A JP 3086325 B2 JP3086325 B2 JP 3086325B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- measuring
- characteristic
- voltage
- transistor
- frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、化合物半導体を用い
た電界効果トランジスタのＩ−Ｖ特性の測定方法に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for measuring IV characteristics of a field effect transistor using a compound semiconductor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体素子としてのトランジスタを用い
て所望の電気回路を構築するためには、用いるトランジ
スタのＩ−Ｖ特性を予め知っておくことが有用である。
例えばトランジスタの一種としての化合物半導体を用い
た電界効果トランジスタ（以下、「ＦＥＴ」と略称す
る。）での、ドレイン電圧に対するドレイン電流に関す
るＩ−Ｖ特性も同様である。しかし、化合物半導体を用
いたＦＥＴでは、深い順位の影響があるので、このＦＥ
Ｔで扱う信号の周波数が１００Ｈｚ〜１０ＫＨｚの間で
このＦＥＴの電気特性は大きく変化する。このため、化
合物半導体ＦＥＴの、直流信号或いは周波数が１００Ｈ
ｚ以下の低周波信号で測定したＩ−Ｖ特性は、このＦＥ
Ｔを用いた回路設計資料として不十分なものであった。2. Description of the Related Art In order to construct a desired electric circuit using a transistor as a semiconductor element, it is useful to know in advance the IV characteristics of a transistor to be used.
For example, in a field effect transistor (hereinafter abbreviated as “FET”) using a compound semiconductor as a kind of transistor, the same applies to the IV characteristics of the drain current with respect to the drain voltage. However, in the FET using a compound semiconductor, there is an influence of a deep order.
When the frequency of the signal handled by T is between 100 Hz and 10 KHz, the electrical characteristics of this FET greatly change. Therefore, the DC signal or the frequency of the compound semiconductor FET is 100H.
The IV characteristic measured with a low-frequency signal equal to or lower than z
It was insufficient as circuit design data using T.
【０００３】そこで、この出願の出願人に係る文献Ｉ
（インスチチュート・フィジックス・カンファレンス(I
nst.Phys.Conf)．Ser.No120:３章，ｐ１２５〜１３０）
には、ドレインに印加する信号の周波数をパラメータと
してＧａＡｓＦＥＴのＩ−Ｖ特性を測定する方法が開示
されていた。以下、この方法について図６を参照して説
明する。[0003] Therefore, the document I related to the applicant of this application is referred to as I.
(Institute Physics Conference (I
nst.Phys.Conf). Ser.No120: Chapter 3, p125-130)
Discloses a method of measuring the IV characteristics of a GaAs FET using the frequency of a signal applied to the drain as a parameter. Hereinafter, this method will be described with reference to FIG.
【０００４】この文献Ｉに開示の方法では、測定対象の
ＧａＡｓＦＥＴ１１のドレインにエミッタホロワでＮＰ
Ｎトランジスタ１３が接続される。さらに、このＮＰＮ
トランジスタ１３のベースにはファンクションジェネレ
ータ１５がまた、コレクタには負荷抵抗ＲL を介し電源
ＶDDが接続される。このファンクションジェネレータ１
５は任意のバイアスを加えた種々の周波数の信号を出力
できるものとされている。さらに、ＧａＡｓＦＥＴ１１
のゲートに任意の直流バイアス電圧Ｖg が供給される。
このＧａＡｓＦＥＴ１１を流れるドレイン電流Ｉd は、
抵抗ＲL の両端の電圧Ｖr （＝Ｉd ×ＲL ）から読み取
れる。このとき、ＧａＡｓＦＥＴ１１のドレインに印加
される電圧ＶX をオシロスコープ１７のｘ軸端子に入力
し、かつ、負荷抵抗ＲL の、ＮＰＮトランジスタ１３側
の端子をオシロスコープ１７のｙ軸側端子に接続するこ
とにより、オシロスコープ１７のリサージュ図形とし
て、ＧａＡｓＦＥＴ１１のＩ−Ｖ特性が得られる。According to the method disclosed in Document I, NP is connected to the drain of the GaAs FET 11 to be measured by an emitter follower.
N transistor 13 is connected. Furthermore, this NPN
The function generator 15 is connected to the base of the transistor 13, and the power supply V DD is connected to the collector via a load resistor RL. This function generator 1
Numeral 5 is capable of outputting signals of various frequencies to which an arbitrary bias is applied. Further, the GaAs FET 11
Any DC bias voltage V g is applied to the gate.
The drain current I d flowing through the GaAs FET 11 is
It can be read from the voltage Vr (= Id × RL ) across the resistor RL . In this case, enter the voltage V X, which is applied to the drain of the GaAsFET11 the x-axis terminal of an oscilloscope 17, and the load resistor RL, by connecting the NPN transistor 13 terminal on the y-axis terminal of an oscilloscope 17 As the Lissajous figure of the oscilloscope 17, the IV characteristic of the GaAs FET 11 is obtained.
【０００５】この文献Ｉに開示の方法は、測定対象のＧ
ａＡｓＦＥＴのゲート電圧を一定にした状態でドレイン
電圧を任意の周波数で可変することができるので、この
ＦＥＴを例えば、図７（Ａ）に示した差動回路のＱ1 ，
Ｑ2 に見られるようなアクティブロードまたはＱ3 のよ
うな電流源として使用する場合の設計資料としてのＩ−
Ｖ特性を得るうえでは、好適なものであった。[0005] The method disclosed in this document I uses the G
Since it is possible to vary the drain voltage at an arbitrary frequency in a state where the gate voltage was constant aAsFET, Q 1 of the differential circuit shown the FET example, in FIG. 7 (A),
As design documents when used as a current source, such as an active load or Q 3 as seen in Q 2 I-
It was suitable for obtaining V characteristics.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、文献Ｉ
に開示の従来の測定方法では、ゲート電圧一定状態でド
レイン電圧をパラメータとしてＩ−Ｖ特性を得る方法で
あるため測定されるＦＥＴは負荷抵抗の負荷線に沿って
動作されるから、ＦＥＴをソース接地回路（例えば図７
（Ｂ）に示すようなもの）用として用いる場合の動作を
知ることができない。すなわち、ＦＥＴをソース接地回
路用として用いるための設計資料として有用なＩ−Ｖ特
性（Ｉ−Ｖカーブ）を得ることができないという問題点
があった。However, Document I
In the conventional measurement method disclosed in JP-A-2003-207, since the IV characteristic is obtained by using the drain voltage as a parameter while the gate voltage is constant, the measured FET is operated along the load line of the load resistance. Ground circuit (for example, FIG.
(See (B)), it is not possible to know the operation when using it. That is, there is a problem that an IV characteristic (IV curve) useful as design data for using an FET for a common source circuit cannot be obtained.
【０００７】この発明はこのような点に鑑みなされたも
のであり、従ってこの発明の目的は、化合物半導体を用
いた電界効果トランジスタのソース接地回路動作に即し
たＩ−Ｖ特性を測定できる方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points. Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for measuring an IV characteristic of a field-effect transistor using a compound semiconductor, which is compatible with a common source circuit operation. To provide.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】この目的の達成を図るた
め、この発明によれば、化合物半導体を用いた電界効果
トランジスタのＩ−Ｖ特性を測定するに当たり、トラン
ジスタのドレイン電極に負荷抵抗を介し電源電圧を印加
しかつゲート電極にピーク電圧が一定の交番信号を印加
して該トランジスタの負荷線を求めることを、前述の電
源電圧をパラメータとしてそれぞれ行ない、各電源電圧
値での負荷線の包絡線から該トランジスタのＩ−Ｖ特性
を得ることを特徴とする。According to the present invention, in measuring the IV characteristics of a field effect transistor using a compound semiconductor, a load resistance is connected to a drain electrode of the transistor. Applying a power supply voltage and applying an alternating signal having a constant peak voltage to the gate electrode to obtain a load line of the transistor is performed using the above-described power supply voltage as a parameter, and the envelope of the load line at each power supply voltage value is obtained. The characteristic is to obtain the IV characteristics of the transistor from the line.
【０００９】この発明の実施に当たり、前述の交番信号
の周波数、前述の負荷抵抗の値及び前述の交番信号のピ
ーク電圧の少なくとも１つを、このトランジスタの使用
目的に対応する値に設定して前述の負荷線を求めるのが
好適である。In practicing the present invention, at least one of the frequency of the alternating signal, the value of the load resistance, and the peak voltage of the alternating signal is set to a value corresponding to the purpose of use of the transistor. Is preferably obtained.
【００１０】[0010]
【作用】この発明の構成によれば、ソース接地回路の実
際の使用状態に即した状態でＩ−Ｖ特性の測定がなされ
る。また、測定に用いる交番信号の周波数、負荷抵抗の
値及びこの交番信号のピーク電圧の少なくとも１つを、
このトランジスタの使用目的に対応する値に設定して前
述の負荷線を求める構成の場合、より一層実際の使用状
態に即した状態でＩ−Ｖ特性の測定がなされる。According to the configuration of the present invention, the IV characteristic is measured in a state according to the actual use state of the common source circuit. Further, at least one of the frequency of the alternating signal used for the measurement, the value of the load resistance, and the peak voltage of the alternating signal,
In the case of the configuration in which the above-mentioned load line is obtained by setting the value to the value corresponding to the purpose of use of the transistor, the IV characteristics are measured in a state that more closely matches the actual use state.
【００１１】[0011]
【実施例】以下、図面を参照して、この発明のＩ−Ｖ特
性の測定方法の実施例について説明する。なお、説明に
用いる各図はこの発明を理解できる程度に概略的に示し
てあるにすぎない。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a method for measuring IV characteristics according to the present invention will be described below with reference to the drawings. It is to be noted that the drawings used in the description are only schematically shown to the extent that the present invention can be understood.
【００１２】１．測定方法の原理及び用いた測定系の説
明 先ず、この発明のＩ−Ｖ特性測定方法の原理及びこの実
施例で用いた測定系について説明する。図１（Ａ）は用
いた測定系の構成図、図１（Ｂ）は測定対象の電界効果
トランジスタのゲート電極にこの実施例で印加する交番
信号の説明図である。1. First, the principle of the measuring method used and the measuring system used in this embodiment will be described. 1A is a configuration diagram of a measurement system used, and FIG. 1B is an explanatory diagram of an alternating signal applied to a gate electrode of a field-effect transistor to be measured in this embodiment.
【００１３】この実施例では、測定対象の電界効果トラ
ンジスタ２１（以下、ＦＥＴ２１）のゲート電極にファ
ンクションジェネレータ２３を接続し、またそのドレイ
ン電極に負荷抵抗ＲL を介し電源ＶV を接続する。さら
に、負荷抵抗ＲL の両端と差動プローブ２５の各入力部
とを接続する。さらに、ＦＥＴ２１のドレイン電極とオ
シロスコープ２７のＸ軸端子ＶX とを接続し、また、差
動プローブ２５の出力端子とオシロスコープ２７のＹ軸
端子ＶY とを接続する。In this embodiment, a function generator 23 is connected to a gate electrode of a field effect transistor 21 (hereinafter, FET 21) to be measured, and a power supply VV is connected to a drain electrode thereof via a load resistor RL . Further, both ends of the load resistance RL are connected to the respective input sections of the differential probe 25. Furthermore, by connecting the X-axis terminal V X of the drain electrode and the oscilloscope 27 of FET 21, also connects the Y-axis terminal V Y output terminal and the oscilloscope 27 of the differential probe 25.
【００１４】ここで、ファンクションジェネレータ２３
は、任意の波形及び周波数の信号を出力できるものとし
てある。ただし、この実施例では、ファンクションジェ
ネレータ２３からＦＥＴ２１のゲート電極に、図１
（Ｂ）で示すような交番信号即ち周期がＴ、ローレベル
がＶB 、ピーク電圧がＶA 、ピーク電圧の維持時間が
ｔ、かつ、ＶA 及びＶB 間の遷移時間が同じな、台形波
形の交番信号を印加するものとしている。交番信号を台
形波とした理由は、ＦＥＴ２１に正確なピーク電圧を印
加できるからである。また、電源ＶV は電圧を任意の値
に設定できる可変型のものとしてある。Here, the function generator 23
Can output a signal having an arbitrary waveform and frequency. However, in this embodiment, the function generator 23 is connected to the gate electrode of the FET 21 as shown in FIG.
Alternating signal or period as shown in (B) is T, the low level V B, the peak voltage is V A, maintenance time of the peak voltage is t and the transition time between V A and V B are the same, trapezoidal It is assumed that an alternating signal having a waveform is applied. The reason why the alternating signal is a trapezoidal wave is that an accurate peak voltage can be applied to the FET 21. The power supply V V is of a variable type that can set the voltage to an arbitrary value.
【００１５】この測定系では、上述の交番信号がＦＥＴ
２１のゲート電極に印加され、電源ＶV に設定されてい
る電圧が負荷抵抗ＲL を介しＦＥＴ２１のドレイン電極
に供給される。この際のドレイン電流Ｉd は、負荷抵抗
ＲL の両端電圧Ｖr を差動プローブ２７により測定し算
出される。このドレイン電流Ｉd がオシロスコープ２７
のＹ軸端子ＶY に供給される。また、ＦＥＴ２１のドレ
イン電圧がオシロスコープのＸ軸端子ＶX に供給され
る。この結果、オシロスコープ２７のモニタ上に、リサ
ージュ図形として、負荷線（ロードライン）が描かれ
る。そして、電源ＶV の設定値をパラメータとして各設
定電圧毎に負荷線をそれぞれ求めこれら負荷線の包絡線
からＦＥＴ２１のＩ−Ｖ特性が得られる。これについて
図２を参照し具体的に説明する。なお、図２において、
横軸はドレイン電圧を示し、縦軸はドレイン電流を示す
（以下の図３〜図５において同じ。）。In this measurement system, the above-mentioned alternating signal is an FET
The voltage applied to the gate electrode 21 and set to the power supply V V is supplied to the drain electrode of the FET 21 via the load resistance RL . The drain current I d at this time, the voltage across V r of the load resistor R L as measured by differential probe 27 is calculated. This drain current Id is applied to the oscilloscope 27.
It is supplied to the Y-axis terminal V Y. The drain voltage of the FET21 is supplied to the X-axis terminal V X of the oscilloscope. As a result, a load line (load line) is drawn on the monitor of the oscilloscope 27 as a Lissajous figure. Then, load lines are determined for each set voltage using the set value of the power supply V V as a parameter, and the IV characteristic of the FET 21 is obtained from the envelope of these load lines. This will be specifically described with reference to FIG. In FIG. 2,
The horizontal axis indicates the drain voltage, and the vertical axis indicates the drain current (the same applies to FIGS. 3 to 5 below).
【００１６】この図２に示したＩ−Ｖ特性は、ピンチオ
フ電圧がおおよそ−０．４ＶのＧａＡｓＨＥＭＴ（高電
子移動度トランジスタ）のＩ−Ｖ特性をこの発明の方法
により測定した結果である。具体的には、図１（Ａ）の
測定系において、負荷抵抗ＲL を５６Ωとし、電源ＶV
の電圧を０．５Ｖより０．５Ｖステップで５Ｖまで１０
段階に設定したとき各々で、ゲート電圧に図１（Ｂ）の
交番信号であってＴ＝１μｓｅｃ（従って周波数１ＭＨ
ｚ）、ｔ＝０．２μｓｅｃ、ＶA ＝０．６Ｖ及びＶB ＝
−０．４Ｖ、かつ、ＶA 及びＶB 間の遷移時間が０．３
μｓｅｃの交番信号を印加したときに求めた負荷線Ｉ〜
Ｘ及びその包絡線αを示したものである。この例の場
合、ＧａＡｓＨＥＭＴのゲート電極に、このＦＥＴのピ
ンチオフ電圧に相当する−０．４Ｖより０．６Ｖの間で
電圧が変化する上述のような交番信号を、印加している
ので、各負荷線Ｉ〜Ｘの一端はドレイン電流Ｉd がほぼ
０になる辺りまで達し、他端はゲート電圧が０．６Ｖの
ときの動作点相当位置まで達するのである。したがっ
て、各負荷線Ｉ〜Ｘ各々のゲート電圧が０．６Ｖ（ピー
ク電圧）のときの動作点相当位置を結ぶことにより得ら
れる包絡線αが、ゲート電圧０．６ＶのときのＩ−Ｖ特
性になる。The IV characteristic shown in FIG. 2 is a result of measuring the IV characteristic of a GaAs HEMT (high electron mobility transistor) having a pinch-off voltage of about -0.4 V by the method of the present invention. Specifically, in the measurement system of FIG. 1A, the load resistance R L is set to 56Ω, and the power supply V V
Voltage from 0.5V to 5V in 0.5V steps 10
When each stage is set, the gate voltage is the alternating signal of FIG. 1B and T = 1 μsec (therefore, the frequency is 1 MHz).
z), t = 0.2 μsec, V A = 0.6 V and V B =
-0.4 V, and the transition time between V A and V B 0.3
Load lines I to obtained when an alternating signal of μsec is applied
X and its envelope α. In the case of this example, since the above-described alternating signal whose voltage changes between -0.4 V and 0.6 V corresponding to the pinch-off voltage of this FET is applied to the gate electrode of the GaAs HEMT, one end of the line I~X is reached around to become the drain current I d is approximately 0, and the other end is the gate voltage reaches the operating point corresponding position when the 0.6V. Therefore, an envelope α obtained by connecting positions corresponding to operating points when the gate voltage of each of the load lines I to X is 0.6 V (peak voltage) is an IV characteristic when the gate voltage is 0.6 V. become.
【００１７】２．従来方法とこの発明の測定方法との比
較説明 次に、深い準位の影響が現れる周波数より低い周波数の
信号を用いＩ−Ｖ特性（いわゆる静特性）を得る従来方
法（以下、比較例１）、図６を用いて説明した従来の測
定方法（以下、比較例２）及びこの発明のＩ−Ｖ特性の
測定方法の３通りの方法で、同一のＦＥＴのＩ−Ｖ特性
をそれぞれ求め、これらを比較する。2. Description of Comparison between Conventional Method and Measurement Method of the Present Invention Next, a conventional method of obtaining an IV characteristic (so-called static characteristic) using a signal having a frequency lower than the frequency at which the influence of a deep level appears (hereinafter, Comparative Example 1). The IV characteristic of the same FET is obtained by the three methods of the conventional measuring method (hereinafter, comparative example 2) described with reference to FIG. 6 and the IV characteristic measuring method of the present invention. Compare.
【００１８】ただし、比較例２の場合は図６のファンク
ションジェネレータから周波数１００ＫＨｚの信号をＮ
ＰＮトランジスタ１３に供給し測定を行なう。また、こ
の発明の方法の場合は、図１（Ａ）の負荷抵抗ＲL を８
２Ωとし、ゲート電極に図１（Ｂ）に示した交番信号で
あってデューティは上述の通りで周波数が１００ＫＨｚ
の交番信号を印加し、それ以外は図２を用いて説明した
手順で負荷線及び包絡線（Ｉ−Ｖ特性）を求める。これ
に対し比較例１の場合は前二者に比べ十分低い周波数例
えば５０Ｈｚの信号により測定を行なう。However, in the case of Comparative Example 2, a signal having a frequency of 100 KHz is transmitted from the function generator of FIG.
The voltage is supplied to the PN transistor 13 for measurement. Further, in the case of the method of the present invention, the load resistance R L of FIG.
2 Ω, the alternating signal shown in FIG. 1 (B) is applied to the gate electrode, the duty is as described above, and the frequency is 100 KHz.
The load signal and the envelope (IV characteristics) are obtained by the procedure described with reference to FIG. On the other hand, in the case of Comparative Example 1, the measurement is performed using a signal of a frequency sufficiently lower than the former two, for example, 50 Hz.
【００１９】図３に比較例１、比較例２及びこの発明の
方法により得た各Ｉ−Ｖ特性をそれぞれ示した。図３に
おいて、Ａで示す曲線が比較例１の方法により得たＩ−
Ｖ特性、Ｂで示す曲線が比較例２の方法により得たＩ−
Ｖ特性、Ｃで示す曲線がこの発明の方法により得たＩ−
Ｖ特性である。ただし、図３において、Ｉ〜Ｘはこの発
明の方法でＩ−Ｖ特性を求めるために求めた負荷線であ
る。FIG. 3 shows the IV characteristics obtained by Comparative Example 1, Comparative Example 2, and the method of the present invention. In FIG. 3, the curve indicated by A represents I- obtained by the method of Comparative Example 1.
The curve shown by the V characteristic and B is I- obtained by the method of Comparative Example 2.
The curve shown by the V characteristic and C is I- obtained by the method of the present invention.
It is a V characteristic. However, in FIG. 3, I to X are load lines obtained for obtaining IV characteristics by the method of the present invention.
【００２０】図３での図示は省略しているが、測定に用
いる信号の周波数を十分低くして（例えば５０Ｈｚ程度
として）比較例２及びこの発明の各方法を実施して得ら
れる各Ｉ−Ｖ特性は、比較例１の方法で得られるＩ−Ｖ
特性と一致する。これは、例えば、図３のＡで示す特性
と後述の図４のＤで示す特性とを比較することで明らか
である。しかし、図３から明らかなように、測定に用い
る信号の周波数が１００ＫＨｚと高くなってくると測定
方法の違いによってＩ−Ｖ特性に差が生じることが分か
る。これは、各測定方法毎で深い順位の影響の仕方が異
なることに起因している。したがって、化合物半導体を
用いたＦＥＴを高周波の信号を扱うソース接地回路に用
いる場合のこのＦＥＴのＩ−Ｖ特性を測定するには、こ
の発明のＩ−Ｖ特性の測定方法が適していることが理解
できる。Although the illustration in FIG. 3 is omitted, the frequency of the signal used for measurement is set sufficiently low (for example, about 50 Hz), and each I-I obtained by implementing each method of Comparative Example 2 and the present invention. The V characteristic was obtained from the IV obtained by the method of Comparative Example 1.
Match the characteristics. This is apparent, for example, by comparing the characteristic indicated by A in FIG. 3 with the characteristic indicated by D in FIG. However, as is clear from FIG. 3, when the frequency of the signal used for measurement increases to 100 KHz, a difference occurs in the IV characteristic due to a difference in the measurement method. This is due to the fact that the influence of the deep order is different for each measurement method. Therefore, in order to measure the IV characteristics of an FET using a compound semiconductor in a common source circuit that handles high-frequency signals, the method of measuring the IV characteristics of the present invention is suitable. It can be understood.
【００２１】３．測定周波数への対応の説明 次に、この発明のＩ−Ｖ特性の測定方法においてゲート
電極に加える交番信号の周波数を違えてＩ−Ｖ特性を求
めることを行なう。このため、ここでは、図１（Ｂ）に
示した交番信号の周波数を５０Ｈｚとした場合、１００
ＫＨｚとした場合それぞれで、図１及び図２を用いて説
明した手順に従い負荷線を求めこれより包絡線（Ｉ−Ｖ
特性）を求める。ただし、負荷抵抗ＲL はいずれの場合
も８２Ωとしている。3. Explanation of Correspondence to Measurement Frequency Next, in the method for measuring the IV characteristic of the present invention, the IV characteristic is obtained by changing the frequency of the alternating signal applied to the gate electrode. Therefore, here, if the frequency of the alternating signal shown in FIG.
In each case where the frequency is set to KHz, a load line is obtained in accordance with the procedure described with reference to FIGS.
Characteristics). However, the load resistance R L is 82Ω in each case.
【００２２】図４に、ゲート電極に印加する交番信号の
周波数を５０Ｈｚとした場合のＩ−Ｖ特性Ｄと、同１０
０ＫＨｚとした場合のＩ−Ｖ特性Ｅをそれぞれ負荷線と
共に示した。この図４から明らかなように、この発明の
方法ではゲート電極に印加する交番信号の周波数によっ
てＩ−Ｖ特性に違いが生じることが分かる。従って、こ
の発明の方法の実施に当たっては、ゲート電極に印加す
る交番信号の周波数を、このＦＥＴを使用する予定の回
路で扱う周波数に合わせた適正な周波数として測定を行
なうのが好ましいことが理解できる。FIG. 4 shows an IV characteristic D when the frequency of the alternating signal applied to the gate electrode is 50 Hz, and FIG.
The IV characteristics E at 0 KHz are shown together with the load lines. As is apparent from FIG. 4, it is understood that in the method of the present invention, a difference occurs in the IV characteristic depending on the frequency of the alternating signal applied to the gate electrode. Therefore, in implementing the method of the present invention, it can be understood that it is preferable to measure the frequency of the alternating signal applied to the gate electrode as an appropriate frequency corresponding to the frequency handled in the circuit in which this FET is to be used. .
【００２３】４．負荷抵抗ＲL への対応の説明 次に、この発明のＩ−Ｖ特性の測定方法において負荷抵
抗ＲL を違えてＩ−Ｖ特性を求めることを行なう。この
ため、ここでは、図１（Ａ）に示した測定系において負
荷抵抗ＲL を１５Ωとした場合、８２Ωとした場合それ
ぞれで、図１及び図２を用いて説明した手順に従い負荷
線を求めこれより包絡線（Ｉ−Ｖ特性）を求める。ただ
し、ゲート電極に加える交番信号は図１（Ｂ）に示した
ものであって周波数が１００ＫＨｚのものとしている。4. Explanation of Correspondence to Load Resistance RL Next, in the method for measuring the IV characteristic of the present invention, the IV characteristic is obtained by changing the load resistance RL . For this reason, here, in the measurement system shown in FIG. 1A, when the load resistance R L is set to 15Ω and when the load resistance is set to 82Ω, the load line is obtained in accordance with the procedure described with reference to FIGS. From this, an envelope (IV characteristic) is obtained. However, the alternating signal applied to the gate electrode is shown in FIG. 1B and has a frequency of 100 KHz.
【００２４】図５に、負荷抵抗ＲL を１５Ωとした場合
のＩ−Ｖ特性Ｆ、同８２Ωとした場合のＩ−Ｖ特性Ｇを
それぞれ負荷線と共に示した。この図５から明らかなよ
うに、この発明の方法では負荷抵抗ＲL の値によってＩ
−Ｖ特性に違いが生じることが分かる。従って、この発
明の方法の実施に当たっては、負荷抵抗ＲL を、このＦ
ＥＴを使用する予定の回路の負荷抵抗に合わせた適正な
値として測定を行なうのが好ましいことが理解できる。FIG. 5 shows an IV characteristic F when the load resistance RL is 15Ω and an IV characteristic G when the load resistance RL is 82Ω together with the load line. As apparent from FIG. 5, I by the value of the load resistor R L in the method of the present invention
It can be seen that there is a difference in -V characteristics. Therefore, in carrying out the method of the present invention, the load resistance R L is set to this F
It can be understood that it is preferable to perform the measurement as an appropriate value according to the load resistance of the circuit where the ET is to be used.
【００２５】５．交番信号のピーク電圧への対応 また、上述のこの発明の説明においてはゲート電極に印
加する交番信号は−０．４Ｖから０．６Ｖの間で電圧が
変化するものとしていたが、交番信号のピーク電圧の値
を変えてＦＥＴの動作範囲を変えることによってもＩ−
Ｖ特性は異なるものになる。したがって、この発明の方
法の実施に当たっては、ゲート電極に印加する交番電圧
のピーク電圧についても、このＦＥＴを使用する予定の
回路のＦＥＴに加えられる信号の動作範囲に合わせた適
正な値として測定を行なうのが好ましい。[5] Correspondence to Alternating Signal Peak Voltage In the above description of the present invention, the alternating signal applied to the gate electrode is assumed to vary in voltage between -0.4 V and 0.6 V. By changing the operating range of the FET by changing the value of the voltage, I-
The V characteristics will be different. Therefore, in implementing the method of the present invention, the peak voltage of the alternating voltage applied to the gate electrode is also measured as an appropriate value according to the operating range of the signal applied to the FET of the circuit in which this FET is to be used. It is preferred to do so.
【００２６】上述においては、この発明の電界効果トラ
ンジスタのＩ−Ｖ特性の測定方法の実施例について説明
したが、この発明は上述の実施例に限られない。In the above, the embodiment of the method for measuring the IV characteristic of the field effect transistor according to the present invention has been described. However, the present invention is not limited to the above embodiment.
【００２７】例えば、上述においては図１（Ａ）を用い
て説明した測定系及び図１（Ｂ）を用いて説明した交番
信号によりＩ−Ｖ特性を測定していたが、この発明の方
法は他の好適な測定系及び信号によっても実施できる。For example, in the above description, the IV characteristic is measured by the measuring system described with reference to FIG. 1A and the alternating signal described with reference to FIG. 1B. It can also be implemented with other suitable measuring systems and signals.
【００２８】また、上述においては、測定対象の化合物
半導体電界効果トランジスタとしてＧａＡｓＨＥＭＴを
使用したが、測定対象はこれに限られない。例えば、通
常のＧａＡｓＭＥＳＦＥＴは勿論のこと、逆構造ＨＥＭ
Ｔ、ＩｎＰを用いたＭＯＳＦＥＴなどの他の化合物半導
体電界効果トランジスタのＩ−Ｖ特性の測定でも実施例
と同様な効果が得られる。また、ＨＢＴ（ヘテロバイポ
ーラトランジスタ）をはじめとする化合物半導体系のバ
イポーラトランジスタへの適用も期待できる。In the above description, the GaAs HEMT is used as the compound semiconductor field-effect transistor to be measured, but the measuring object is not limited to this. For example, not only a normal GaAs MESFET but also an inverted HEM
The same effect as that of the embodiment can be obtained by measuring the IV characteristics of another compound semiconductor field effect transistor such as a MOSFET using T or InP. Further, application to compound semiconductor bipolar transistors such as HBTs (hetero bipolar transistors) can be expected.
【００２９】[0029]
【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、こ
の発明の電界効果トランジスタのＩ−Ｖ特性の測定方法
によれば、化合物半導体での深い準位の影響を考慮しつ
つ化合物半導体を用いた電界効果トランジスタのソース
接地回路動作に即したＩ−Ｖ特性を測定できる。しか
も、測定に用いる交番信号の周波数、負荷抵抗の値及び
この交番信号のピーク電圧のいずれかを、このトランジ
スタの使用目的に対応する値に設定してＩ−Ｖ特性を得
ることにより、さらに実際のソース接地回路動作に即し
たＩ−Ｖ特性が得られる。As is apparent from the above description, according to the method for measuring the IV characteristics of the field effect transistor of the present invention, the compound semiconductor is used while taking into account the influence of the deep level in the compound semiconductor. It is possible to measure the IV characteristic according to the operation of the grounded source circuit of the field effect transistor. In addition, by setting any of the frequency of the alternating signal used for measurement, the value of the load resistance, and the peak voltage of the alternating signal to a value corresponding to the purpose of use of this transistor, and obtaining an IV characteristic, IV characteristic conforming to the operation of the common source circuit described above.
【００３０】このため、ソース接地回路の設計に有用な
Ｉ−Ｖ特性を得ることができる。また、化合物半導体を
用いた電界効果トランジスタの製造工程にデータをフィ
ードバックすることによりＦＥＴの特性向上にも寄与で
きる。また、この発明の方法により得た結果をモデル化
して回路シミュレータに応用することも可能になる。Therefore, it is possible to obtain an IV characteristic that is useful for designing a common source circuit. In addition, by feeding back data to a manufacturing process of a field-effect transistor using a compound semiconductor, the characteristics of the FET can be improved. It is also possible to model the result obtained by the method of the present invention and apply it to a circuit simulator.
【図１】（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例の説明に供する図
であり、（Ａ）はこの発明の方法を実施するために用い
た測定系を示した図、（Ｂ）は測定に用いた交番信号の
説明図である。1 (A) and 1 (B) are diagrams for explaining an embodiment, (A) is a diagram showing a measurement system used for carrying out the method of the present invention, and (B) is a diagram showing a measurement system. FIG. 4 is an explanatory diagram of an alternating signal used in FIG.
【図２】この発明の方法によるＩ−Ｖ特性の求め方の説
明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a method of obtaining an IV characteristic according to the method of the present invention.
【図３】従来の測定方法とこの発明の測定方法各々で得
たＩ−Ｖ特性の比較説明に供する図である。FIG. 3 is a diagram provided for comparative explanation of IV characteristics obtained by a conventional measuring method and a measuring method of the present invention.
【図４】この発明の方法において測定周波数の違いによ
りＩ−Ｖ特性の違いが生じることを示した図である。FIG. 4 is a diagram showing that a difference in measurement frequency causes a difference in IV characteristics in the method of the present invention.
【図５】この発明の方法において負荷抵抗の違いにより
Ｉ−Ｖ特性の違いが生じることを示した図である。FIG. 5 is a view showing that a difference in IV characteristics occurs due to a difference in load resistance in the method of the present invention.
【図６】従来のＩ−Ｖ特性測定方法の説明に供する図で
ある。FIG. 6 is a diagram provided for explanation of a conventional IV characteristic measuring method.
【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は、従来技術及びその問題点
の説明に供する図である。FIGS. 7A and 7B are diagrams for explaining a conventional technique and its problems.
２１：測定対象のＦＥＴ ２３：ファンクションジェネレータ ２５：差動プローブ ２７：オシロスコープ 21: FET to be measured 23: Function generator 25: Differential probe 27: Oscilloscope
Claims (2)
スタのＩ−Ｖ特性を測定するに当たり、 トランジスタのドレイン電極に負荷抵抗を介し電源電圧
を印加しかつゲート電極にピーク電圧が一定の交番信号
を印加して該トランジスタの負荷線を求めることを、前
記電源電圧をパラメータとしてそれぞれ行ない、 各電源電圧値での負荷線の包絡線から該トランジスタの
Ｉ−Ｖ特性を得ることを特徴とする電界効果トランジス
タのＩ−Ｖ特性の測定方法。In measuring the IV characteristics of a field effect transistor using a compound semiconductor, a power supply voltage is applied to a drain electrode of the transistor via a load resistor and an alternating signal having a constant peak voltage is applied to a gate electrode. Determining the load line of the transistor by using the power supply voltage as a parameter, and obtaining an IV characteristic of the transistor from an envelope of the load line at each power supply voltage value. Method for measuring IV characteristics of
のＩ−Ｖ特性の測定方法において、 前記交番信号の周波数、前記負荷抵抗の値及び前記交番
信号のピーク電圧の少なくとも１つを、このトランジス
タの使用目的に対応する値に設定して前記負荷線を求め
ることを特徴とする電界効果トランジスタのＩ−Ｖ特性
の測定方法。2. The method for measuring IV characteristics of a field-effect transistor according to claim 1, wherein at least one of the frequency of the alternating signal, the value of the load resistance, and the peak voltage of the alternating signal is determined by the transistor. A method for measuring IV characteristics of a field-effect transistor, wherein the load line is determined by setting the load line to a value corresponding to the intended use of the field effect transistor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04133810A JP3086325B2 (en) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | Method for measuring IV characteristics of field effect transistor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04133810A JP3086325B2 (en) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | Method for measuring IV characteristics of field effect transistor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05322966A JPH05322966A (en) | 1993-12-07 |
| JP3086325B2 true JP3086325B2 (en) | 2000-09-11 |
Family
ID=15113573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04133810A Expired - Lifetime JP3086325B2 (en) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | Method for measuring IV characteristics of field effect transistor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3086325B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0675223A (en) * | 1991-10-28 | 1994-03-18 | Ta Triumph Adler Ag | Background illuminating type display apparatus and method for manufacturing scattering foil for display apparatus thereof |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007064834A (en) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Agilent Technol Inc | Device characteristic measuring system |
-
1992
- 1992-05-26 JP JP04133810A patent/JP3086325B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0675223A (en) * | 1991-10-28 | 1994-03-18 | Ta Triumph Adler Ag | Background illuminating type display apparatus and method for manufacturing scattering foil for display apparatus thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05322966A (en) | 1993-12-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6426677B1 (en) | Linearization bias circuit for BJT amplifiers | |
| KR950000432B1 (en) | Simulated transistor/diode | |
| JP3086325B2 (en) | Method for measuring IV characteristics of field effect transistor | |
| Ahmed et al. | Analog Electronic Circuits: Principles and Fundamentals | |
| JPH08279737A (en) | Circuit and method for protecting power transistor | |
| JP2542722B2 (en) | Asymmetric signal generation circuit | |
| US5483199A (en) | Method and apparatus for compensating thermal time constants in an electronic amplifier | |
| US5625323A (en) | FET gate bias circuit | |
| Iwamoto et al. | Optimum bias conditions for linear broad-band InGaP/GaAs HBT power amplifiers | |
| EP0242439B1 (en) | Wideband amplifier with active high-frequency compensation | |
| US4481480A (en) | Feedback amplifier having a voltage-controlled compensation circuit | |
| JP3398950B2 (en) | Fieldbus interface circuit | |
| US4099136A (en) | Amplifier circuit for high frequency signals, particularly for cable distribution systems, comprising at least a first transistor controlled at its base electrode by a signal source, and a difference amplifier | |
| US3233122A (en) | Phase detector | |
| CN1195224A (en) | Bias circuit for FET amplifier | |
| JP2004530901A (en) | Power detection circuit used for power amplifier | |
| US20020166099A1 (en) | Method of and system for making a semiconductor device | |
| JP3399742B2 (en) | Input buffer circuit | |
| RU1806440C (en) | Differential voltage amplifier | |
| Adlerstein et al. | Power contours for microwave HBTs | |
| JP2752836B2 (en) | Voltage-current conversion circuit | |
| JP3288755B2 (en) | Rectifier circuit | |
| JPH0294811A (en) | Level variable circuit | |
| Mohylová et al. | Theory of electronic circuits | |
| JPH03270405A (en) | Automatic bias setting circuit for field effect transistor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000627 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080707 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090707 Year of fee payment: 9 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090707 Year of fee payment: 9 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090707 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100707 Year of fee payment: 10 |