JPS5992364A - 電界効果トランジスタの熱抵抗測定方法 - Google Patents
電界効果トランジスタの熱抵抗測定方法Info
- Publication number
- JPS5992364A JPS5992364A JP20315282A JP20315282A JPS5992364A JP S5992364 A JPS5992364 A JP S5992364A JP 20315282 A JP20315282 A JP 20315282A JP 20315282 A JP20315282 A JP 20315282A JP S5992364 A JPS5992364 A JP S5992364A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- gate
- thermal resistance
- impression
- voltage
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
- G01R31/2607—Circuits therefor
- G01R31/2621—Circuits therefor for testing field effect transistors, i.e. FET's
- G01R31/2628—Circuits therefor for testing field effect transistors, i.e. FET's for measuring thermal properties thereof
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
不発明は、シミットキバリアゲート型電界効果トランジ
スタの大信号動作時の熱抵抗の測定方法に関する。
スタの大信号動作時の熱抵抗の測定方法に関する。
従来、トランジスタやダイオードなどの半導体素子の接
合電位の温度依存性を用いた該半導体素子の熱抵抗測定
方法は広く用いられているが、これらの多くはパルスま
たは直流電力を素子に印加し、との印加を取去った直抜
の該接合電位を測定し、その温度依存性から該素子の内
部温度を知シこの内部温度と周囲温度との温度差を印加
１力でもって割算することによって熱抵抗を算出してお
ったＯ しかしながら、半導体素子が線形小信号レベルで動作す
る場合はこの方法でよいが、高周波大信号動作状態での
素子温度は必ずしもこれと一致しない。すなわち、大信
号動作時には素子の平面的な広がりによる高周波的な位
相差、表皮効果による高周波抵抗の増大、および、素子
要素（接合容量、寄生容に′、寄生インダクタンス）の
周波数依存性によシ直流またはパルス動作時と様相を異
にする。
合電位の温度依存性を用いた該半導体素子の熱抵抗測定
方法は広く用いられているが、これらの多くはパルスま
たは直流電力を素子に印加し、との印加を取去った直抜
の該接合電位を測定し、その温度依存性から該素子の内
部温度を知シこの内部温度と周囲温度との温度差を印加
１力でもって割算することによって熱抵抗を算出してお
ったＯ しかしながら、半導体素子が線形小信号レベルで動作す
る場合はこの方法でよいが、高周波大信号動作状態での
素子温度は必ずしもこれと一致しない。すなわち、大信
号動作時には素子の平面的な広がりによる高周波的な位
相差、表皮効果による高周波抵抗の増大、および、素子
要素（接合容量、寄生容に′、寄生インダクタンス）の
周波数依存性によシ直流またはパルス動作時と様相を異
にする。
不発明の目的は、このような欠点をなくし、よシ実動状
態に近い素子の温度を知シ、これを元にした大信号動作
状態でのショットキバリアゲート型（ＳＢＧ型という）
電界効果トランジスタの熱抵抗の測定方法を提供するに
ある。
態に近い素子の温度を知シ、これを元にした大信号動作
状態でのショットキバリアゲート型（ＳＢＧ型という）
電界効果トランジスタの熱抵抗の測定方法を提供するに
ある。
不発明の測定方法は、被測定電２界効釆トランジスタに
、直流バイアス電圧と高周波の大信号入力電圧とを同期
して印加除去を行い、前記印加を取去った石抜のゲート
障壁電位を測定して大信号動作時の素子内部温度を知り
、これを元にしてその熱抵抗を算出するものである。
、直流バイアス電圧と高周波の大信号入力電圧とを同期
して印加除去を行い、前記印加を取去った石抜のゲート
障壁電位を測定して大信号動作時の素子内部温度を知り
、これを元にしてその熱抵抗を算出するものである。
つぎに不発明を実施例によシ説明する。
第１図は不発明の測定方法を説明するだめの測定回路の
ブロック回路図である。第１図において、１０は測定対
象のへチャンネル５ＩＪＧ型Ｇ ａ Ａ ｓ％１界効果
トランジスタ（ＦＥ’ｌ’という）であり、ＦＥＴ１０
に加える高周波信号、例えば４ＧＨｚの高周波信号が発
振器１によシ発生され、パルス発生器】４によシ制御さ
れる減衰器２においてスイッチングされ、それからｏｌ
変減衰器３を経た後、ドライブ用電力増幅器４により規
定の入力電力に設定される。この入力を力の設定は、方
向結合器５により結合された検波器６のモニター出力端
子ａに現われる指示仙を監視しながら可変減衰器３の調
整により行われる。方向結合器５の主出力はアイソレー
タ７、インピーダンス整合器１２および直流阻止コンデ
ンサ８を経てＦＥＴ １０のゲートに加えられる。一方
パルス発生器１４のもう一つの出力はドライバ１５およ
び出力側のチョークコイル９′ヲ経てＦＥＴ １０のド
レインに加えられ、この印加電圧の飴は端子ｄから、流
れる電流値はカーレントプローブ１６の出力端子ｅから
検知出力として読み出される。また、ＦＥＴ １０
の出力は、コンデンサ８′、インピーダンス整合器１２
′、減衰器１３、および検波器６′を経て出力端子ＣＫ
現われる。−万ＦＥＴ １０のゲートに定電流源１１、
ゲートバイアス電源１８がスイッチ１７により切り換え
られて、チョークコイル９を経て加えられるようになっ
ている。なお、コンデンサ８，８′は高周波に対して十
分低いインピータンスを示し、かつ、接合電圧の測定時
間に比べ、十分速く放電するような容量値のものを使用
し、チョークコイル９，９′は、高周波に対して十分高
いインピーダンスで、かつ、ドライバパルスを十分通過
するような値のもの″？ｊ：選定する。例としては、高
周波の周波数ｆ：４ Ｇ）４ｚとし、パルス動作の時間
幅を１００ｍ５ｅｃとすれば、コンデンサは数十Ｐｌｉ
”、チョークコイルは数μＨで所望の機能が得られる。
ブロック回路図である。第１図において、１０は測定対
象のへチャンネル５ＩＪＧ型Ｇ ａ Ａ ｓ％１界効果
トランジスタ（ＦＥ’ｌ’という）であり、ＦＥＴ１０
に加える高周波信号、例えば４ＧＨｚの高周波信号が発
振器１によシ発生され、パルス発生器】４によシ制御さ
れる減衰器２においてスイッチングされ、それからｏｌ
変減衰器３を経た後、ドライブ用電力増幅器４により規
定の入力電力に設定される。この入力を力の設定は、方
向結合器５により結合された検波器６のモニター出力端
子ａに現われる指示仙を監視しながら可変減衰器３の調
整により行われる。方向結合器５の主出力はアイソレー
タ７、インピーダンス整合器１２および直流阻止コンデ
ンサ８を経てＦＥＴ １０のゲートに加えられる。一方
パルス発生器１４のもう一つの出力はドライバ１５およ
び出力側のチョークコイル９′ヲ経てＦＥＴ １０のド
レインに加えられ、この印加電圧の飴は端子ｄから、流
れる電流値はカーレントプローブ１６の出力端子ｅから
検知出力として読み出される。また、ＦＥＴ １０
の出力は、コンデンサ８′、インピーダンス整合器１２
′、減衰器１３、および検波器６′を経て出力端子ＣＫ
現われる。−万ＦＥＴ １０のゲートに定電流源１１、
ゲートバイアス電源１８がスイッチ１７により切り換え
られて、チョークコイル９を経て加えられるようになっ
ている。なお、コンデンサ８，８′は高周波に対して十
分低いインピータンスを示し、かつ、接合電圧の測定時
間に比べ、十分速く放電するような容量値のものを使用
し、チョークコイル９，９′は、高周波に対して十分高
いインピーダンスで、かつ、ドライバパルスを十分通過
するような値のもの″？ｊ：選定する。例としては、高
周波の周波数ｆ：４ Ｇ）４ｚとし、パルス動作の時間
幅を１００ｍ５ｅｃとすれば、コンデンサは数十Ｐｌｉ
”、チョークコイルは数μＨで所望の機能が得られる。
つぎに第１図の回路においてＰＥＴ１００熱抵抗を測定
する手順を説明する。まず、発振器１がらの４ＧＨｚの
高周波信号は、可変減衰器２においてパルス発生器１４
からのパルスによりスイッチングされて、１１１時間継
続し、９９Ｔ時間休止する高周波信号がＦＥＴ １０の
ゲートに加えられる。
する手順を説明する。まず、発振器１がらの４ＧＨｚの
高周波信号は、可変減衰器２においてパルス発生器１４
からのパルスによりスイッチングされて、１１１時間継
続し、９９Ｔ時間休止する高周波信号がＦＥＴ １０の
ゲートに加えられる。
第２図（ａ）は検波器６の出力端子ａで見られる入力波
形を示す。一方ゲートの切換えスイッチ１７は信号印加
の１時間の間はゲート直流バイアス電源１８に接続され
ている。したがって、この期間、定電流源１１の出力端
子すには、第２図ｆｂ）で示す定市゛流源１１のオープ
ン電圧ＶＧが現われている。
形を示す。一方ゲートの切換えスイッチ１７は信号印加
の１時間の間はゲート直流バイアス電源１８に接続され
ている。したがって、この期間、定電流源１１の出力端
子すには、第２図ｆｂ）で示す定市゛流源１１のオープ
ン電圧ＶＧが現われている。
また、同時に、ＦＥＴｌ０のドレインには、ドライバ１
５で増幅したパルスの、第２図ｄに示すバイアス用のパ
ルス電圧Ｖｄが加えられている。したがって、信号印力
＋ｉの継続時間１゛の間に、ＦＥＴ１０の温度は上昇す
る０１時間の電圧印加が終ると同時に切り換スイッグ１
７は、ドライバ１５の出力パルスによる電磁または電子
制御によシ定電流源１１の方に接続が転換される。この
転換と同時にＩｉ’Ｅ’ｌ”ＩＯのゲートモニタ一端子
すは、第２図（ｂｌに示すように、定席時の電位Ｖｇｏ
よυＶｇｓ低い電位とｋる。この１ね１位ｔまＪｉ”Ｅ
’ｌ’ １０の熱放散と共に上昇し、定席状態時の電位
■ｇｏに近付く０このような入カイ１」号除去直彼の電
位変化Ｖｇｓを例えばオッシロスコープを用いて測定す
れば、次式を用いて大信号動作時の熱抵抗Ｌｔｔｌｌを
求めることができる。
５で増幅したパルスの、第２図ｄに示すバイアス用のパ
ルス電圧Ｖｄが加えられている。したがって、信号印力
＋ｉの継続時間１゛の間に、ＦＥＴ１０の温度は上昇す
る０１時間の電圧印加が終ると同時に切り換スイッグ１
７は、ドライバ１５の出力パルスによる電磁または電子
制御によシ定電流源１１の方に接続が転換される。この
転換と同時にＩｉ’Ｅ’ｌ”ＩＯのゲートモニタ一端子
すは、第２図（ｂｌに示すように、定席時の電位Ｖｇｏ
よυＶｇｓ低い電位とｋる。この１ね１位ｔまＪｉ”Ｅ
’ｌ’ １０の熱放散と共に上昇し、定席状態時の電位
■ｇｏに近付く０このような入カイ１」号除去直彼の電
位変化Ｖｇｓを例えばオッシロスコープを用いて測定す
れば、次式を用いて大信号動作時の熱抵抗Ｌｔｔｌｌを
求めることができる。
Ｋ ＶｄＩｄ ＋（Ｐ ｉ ｎ −Ｐｏｕ ｔ ）ここ
で、１（はＰＥＴｌ０のバリア電圧の温度係数テｎ チ
ーｙ ７ネル型ＯａＡ ｓ Ｆ Ｅ Ｔでは約１ ｍ
Ｖ ／ｃであり、ｌ’ｉｎ 、 Ｐｏｕｔ 、 Ｖｄ、
ｉｄはそれぞれ第２図（ａ）。
で、１（はＰＥＴｌ０のバリア電圧の温度係数テｎ チ
ーｙ ７ネル型ＯａＡ ｓ Ｆ Ｅ Ｔでは約１ ｍ
Ｖ ／ｃであり、ｌ’ｉｎ 、 Ｐｏｕｔ 、 Ｖｄ、
ｉｄはそれぞれ第２図（ａ）。
（ｃ） 、 （ｄ） 、 （ｅ）に示される波形の入力
電力、出力霜カ、ドレイン電圧、ドレイ／電流である。
電力、出力霜カ、ドレイン電圧、ドレイ／電流である。
第１図は本発明の一実施例の説明のだめのブロック回路
図、第２図（ａ）ないしくｅ）は第１図回路の動作を説
明するための波形図である。 １・・・・・・高周波信号発振器、２・・・・可変減衰
器、３・・・ 減衰器、４・・・・・・増幅器、５・・
・・・方向性結合器、６．６’・・・ 検波器、７ ・
・・アイソレータ、８゜８′・・・・・・コンデンサ、
９．９’ ・・・チョークコイル、１０・・・・被測
定ＦＥＴ、１１ ・・・・定電流源、１２゜１２′・・
・・・インピーダンス整合器、１３・・ 抵抗減衰器、
１４ ・・・パルス発生器、１５ ・ドライバ、１６
・・・ カーレントグローブ、１７・・・ スイッチ、
１８ ・ ゲートバイアス電源。 ・−＼ 第１ 乙＝ρ ｆ５＝ｒ 棺・２図
図、第２図（ａ）ないしくｅ）は第１図回路の動作を説
明するための波形図である。 １・・・・・・高周波信号発振器、２・・・・可変減衰
器、３・・・ 減衰器、４・・・・・・増幅器、５・・
・・・方向性結合器、６．６’・・・ 検波器、７ ・
・・アイソレータ、８゜８′・・・・・・コンデンサ、
９．９’ ・・・チョークコイル、１０・・・・被測
定ＦＥＴ、１１ ・・・・定電流源、１２゜１２′・・
・・・インピーダンス整合器、１３・・ 抵抗減衰器、
１４ ・・・パルス発生器、１５ ・ドライバ、１６
・・・ カーレントグローブ、１７・・・ スイッチ、
１８ ・ ゲートバイアス電源。 ・−＼ 第１ 乙＝ρ ｆ５＝ｒ 棺・２図
Claims (1)
- を行い、前記印加を取去った直接のゲート障壁電位を測
定し、この電位の温度依存性から前記電界効果トランジ
スタの熱抵抗を導出することを特徴とする大信号動作時
の電界効果トランジスタの熱抵抗測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20315282A JPS5992364A (ja) | 1982-11-19 | 1982-11-19 | 電界効果トランジスタの熱抵抗測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20315282A JPS5992364A (ja) | 1982-11-19 | 1982-11-19 | 電界効果トランジスタの熱抵抗測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5992364A true JPS5992364A (ja) | 1984-05-28 |
Family
ID=16469282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20315282A Pending JPS5992364A (ja) | 1982-11-19 | 1982-11-19 | 電界効果トランジスタの熱抵抗測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5992364A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2746790A2 (en) | 2012-12-24 | 2014-06-25 | Akademia Morska | The method and circuit for measuring own and mutual thermal resistances of a magnetic device |
-
1982
- 1982-11-19 JP JP20315282A patent/JPS5992364A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2746790A2 (en) | 2012-12-24 | 2014-06-25 | Akademia Morska | The method and circuit for measuring own and mutual thermal resistances of a magnetic device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9891265B2 (en) | Voltage detecting circuit and method for measuring characteristic of transistor | |
| US8729871B2 (en) | Circuit and method for controlling the power supply of a consumer with current pulses having steep flanks | |
| Jones et al. | Temperature-dependent turn-on loss analysis for GaN HFETs | |
| US10901024B2 (en) | Method for measuring current-voltage characteristic | |
| Perera et al. | Analysis of large-signal output capacitance of transistors using Sawyer–Tower circuit | |
| Weimer et al. | Soft-switching losses in gan and sic power transistors based on new calorimetric measurements | |
| Weimer et al. | Accuracy study of calorimetric switching loss energy measurements for wide bandgap power transistors | |
| US5404109A (en) | Method and apparatus for testing circuits containing active devices | |
| JPS5992364A (ja) | 電界効果トランジスタの熱抵抗測定方法 | |
| Smith et al. | RF nonlinear device characterization yields improved modeling accuracy | |
| Weimer et al. | Thermal impedance calibration for rapid and noninvasive calorimetric soft-switching loss characterization | |
| CN117556598A (zh) | 一种基于动态电荷的功率器件瞬态分析模型建模方法 | |
| JPH05203698A (ja) | Ｍｅｓｆｅｔの熱抵抗測定方法 | |
| Oswald et al. | IGBT gate voltage profiling as a means of realising an improved trade-off between EMI generation and turn-on switching losses | |
| Clements et al. | A comparison of gan class e inverter and synchronous rectifier designs for 13.56 mhz, 27.12 mhz and 40.68 mhz ism bands | |
| JPH11295383A (ja) | マイクロ波帯域用半導体トランジスタのバーンイン方法、バーンイン装置及びバーンインした半導体装置 | |
| Gonçalves et al. | Conservative current and charge data extracted from pulsed S-parameter measurements for GaN HEMT PA design | |
| Gholizadeh et al. | Modeling a GaN Transistor and its Impact on Conducted Emission up to 300 MHz | |
| JP2671645B2 (ja) | パワーＭＯＳ ＦＥＴの転流ｄｖ／ｄｔ耐量測定装置 | |
| Baylis et al. | Performing and analyzing pulsed current-voltage measurements | |
| Chen et al. | Channel temperature measurement in hermetic packaged GaN HEMTs power switch using fast static and transient thermal methods | |
| Breidenstein et al. | Cost-Effective Test Setup for Measuring Threshold Voltage Shift of GaN-HEMTs under Long-Term Drain-Voltage Stress | |
| Deml | Input and reverse transfer capacitance measurement of MOS-gated power transistors under high current flow | |
| JPS59108968A (ja) | 半導体装置の熱抵抗測定方法 | |
| Belaïd et al. | Performance drifts of N-MOSFETs under pulsed RF life test |