SU957135A1 - Method of measuring avalanche transit time diod heat resistance - Google Patents
Method of measuring avalanche transit time diod heat resistance Download PDFInfo
- Publication number
- SU957135A1 SU957135A1 SU813250772A SU3250772A SU957135A1 SU 957135 A1 SU957135 A1 SU 957135A1 SU 813250772 A SU813250772 A SU 813250772A SU 3250772 A SU3250772 A SU 3250772A SU 957135 A1 SU957135 A1 SU 957135A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- diode
- avalanche
- temperature
- voltage
- thermal resistance
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
Description
(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЛАВИННО-ПРОЛЕТНОГО ДИОДА(54) METHOD FOR MEASURING THERMAL RESISTANCE OF AVALANCHE MISSION DIODE
1one
Изобретение относитс к электронной технике , преимущественно к микроэлектронике, и может быть использовано дл измерени теплового сопротивлени лавинно-пролетных диодов (ЛПД), работающих в непрерывном режиме.The invention relates to electronic engineering, primarily microelectronics, and can be used to measure the thermal resistance of avalanche-transit diodes (LPD) operating in a continuous mode.
Известны способы измерени величины теплового сопротивлени ЛПД, основанные на экспериментальном определении вольтамперной характеристики диода и температурной зависимости пробивного напр жени его р-п перехода 1 - 3.Methods are known for measuring the thermal resistance of an LPD based on the experimental determination of the current-voltage characteristic of a diode and the temperature dependence of the breakdown voltage of its pn junction 1 - 3.
Однако эти способы измерени теплового сопротивлени ЛПД не дают удовлетворительной точности, так как основаны на импульсных измерени х термочувствительных параметров ЛПД.However, these methods for measuring the thermal resistance of the LPD do not provide satisfactory accuracy, since they are based on pulsed measurements of the heat-sensitive parameters of the LPD.
Наиболее близким техническим рещением к изобретению вл етс способ измерени теплового сопротивлени ЛПД, заключающийс в том, что через испытуемый прибор пропускают посто нный ток, который соответствует режиму лавинного пробо , модулированный сигналами низкой и высокой частот, варьируют температуру его корпуса , измер ют дифференциальные сопротивлени диода на модулирующих частотах, величину напр жени на диоде и крутизну наклона температурной зависимости этого напр жени , по которым рассчитывают величину параметра.The closest technical solution to the invention is the method of measuring the thermal resistance of the LPD, which consists in passing a constant current through the device under test that corresponds to the avalanche mode modulated by low and high frequencies, the temperature of its case is measured, the differential resistance of the diode is measured at the modulating frequencies, the magnitude of the diode voltage and the slope of the temperature dependence of this voltage, from which the parameter value is calculated.
Измерени производ т при малом посто нном токе диода, когда температура р-п перехода превыщает температуру корпуса диода не более, чем на 3-5°С, и варьируют температуру корпуса в диапазоне около 10°С, а тепловое сопротивление рассчитывают по формулеMeasurements are made at a low constant current of the diode, when the temperature of the pn junction exceeds the temperature of the diode case by no more than 3-5 ° C, and the case temperature varies in the range of about 10 ° C, and the thermal resistance is calculated by the formula
10ten
,. . „), . „)
где (Нд)„, (Кд)в -дифференциальные сопротивлени диода, измеренные на низкой и высокой частотах мо15 дулирующего сигнала соответственно;where (Nd) „, (Kd) in –differential impedance of the diode, measured at low and high frequencies of the modulating signal, respectively;
Unp- напр жение лавинного пробо р-п перехода ЛПД;Unp is the voltage of the avalanche breakdown of the LPD junction;
Т - температура корпуса прибора; T is the device case temperature;
20 крутизна наклона температурной зависимости напр жени на20 slope of the temperature dependence of the voltage
диоде 4.diode 4.
Известный способ измерени RT имеет следующие недостатки:The known method of measuring RT has the following disadvantages:
1.Дл уменьшени систематической погрешности измерений R. необходимо проводить дополнительное исследование с целью выбора оптимального тока питани диода, величина которого должна удовлетвор ть двум противоречивым требовани м. С одной стороны, ток питани должен быть как можно меньше, чтобы саморазогрев диода не измен л величину пробивного напр жени , с другой стороны, ток питани должен быть1. To reduce the systematic error of measurements R. Additional research is needed to select the optimum diode supply current, the value of which must satisfy two contradictory requirements. On the one hand, the supply current must be as low as possible so that the diode does not change breakdown voltage, on the other hand, the supply current must be
по возможности больше, чтобы повысить ТОЧность измерени дифференциальных сопротивлений (Рд), и (Кд), следовательно и теплового сопротивлени диода. Найденный оптимальный ток диода обычно находитс в интервале между минимальным током пробо р-п перехода и пусковым током генераНИИ СВЧ колебаний в ЛПД. Но и при оптимальном токе питани диода нельз устранить полностью систематическую погрешность измерений R., минимальна величина которой составл ет 10 -12°/о, а максимальна - 250/0.as much as possible, in order to improve the ACCURACY of measuring the differential resistances (Pd), and (Cd), hence the thermal resistance of the diode. The found optimum diode current is usually in the interval between the minimum breakdown current of the pn junction and the starting current of the generation of microwave oscillations in the LPD. But even at the optimum supply current of the diode, it is impossible to completely eliminate the systematic measurement error R., the minimum value of which is 10 -12 ° / o, and the maximum - 250/0.
2.При вычислении R по формуле (1) не учитываетс ни величина тока питани диода , ни полное падение напр жени на диоде , определ ющие суммарное выделение тепла на диоде. Вследствие указанных причин увеличиваетс систематическа погрешность определени R ЛПД.2. When calculating R by the formula (1), neither the magnitude of the diode supply current nor the total voltage drop across the diode, which determines the total heat produced by the diode, is taken into account. Due to these reasons, the systematic error in the determination of R LPD is increased.
3.При выбранном оптимальном токе питани диода лавинный пробой не охватывает всю плош,адь р-п перехода, температура которого одного пор дка с температурой корпуса диода, т.е. физические услови , при которых производ тс измерени . R, сушественно отличаютс от условий работы диода в СВЧ устройствах, когда лавинный пробой охватывает всю площадь р-д перехода , а его температура превышает температуру корпуса диода на 150-200°С. Вследствие этого в известном устройстве не учитываетс температурна зависимость коэффициентов тепло-и температуропроводности, что важно дл точной оценки величины предельной тепловой мощности, которую можно рассе ть в конкретном ЛПД.3. With the optimum power current of the diode selected, the avalanche breakdown does not cover the whole of the junction, the pn junction, whose temperature is of the same order as the diode case temperature, i.e. the physical conditions under which the measurements are made. R, differ significantly from the operating conditions of the diode in the microwave devices, when the avalanche sample covers the entire area of the p – j junction, and its temperature exceeds the temperature of the diode case by 150–200 ° C. As a consequence, in the known device, the temperature dependence of the coefficients of heat and thermal diffusivity is not taken into account, which is important for an accurate estimate of the value of the limiting thermal power that can be dissipated in a particular LPD.
Целью изобретени вл етс повышение точности измерений.The aim of the invention is to improve the measurement accuracy.
Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу определени теплового сопротивлени ЛПД, заключающемус в том что через испытуемый прибор пропускают посто нный ток, который соответствует режиму лавинного пробо , модулированный сигналами низкой и высокой частот, варьируют температуру его корпуса, измер ют дифференциальные сопротивлени диода на модулирующих частотах, величину напр жени на диоде и крутизну наклона температурной зависимости этого напр жени , по которым рассчитывают величину параметра, измерени производ т при посто нном токе, соответствующем режиму генерации диодом номинальной мощности.The goal is achieved by the fact that according to the method of determining the thermal resistance of the LPD, which means that a constant current is passed through the device under test, which corresponds to the avalanche mode modulated by low and high frequencies, the temperature of its case is measured, the moduli of the diode are measured. frequencies, the diode voltage, and the slope of the temperature dependence of this voltage, from which the parameter value is calculated, measurements are made at a constant current corresponding to the mode of generation of the rated power by the diode.
Расчет величины теплового сопротивлени при этом производ т по формулеThe calculation of the thermal resistance value is produced by the formula
Р (д)н-(д)в-2R (d) n- (d) v-2
dUfl г., ...1 р лТ W dUfl G., ... 1 p LT W
Чп (Rjs)H Pe (rjs) h
где (R)H и (Ra)B -дифференциальные сопротивлени диода на низкой и высокой частотах модулирующего сигнала соответственно:where (R) H and (Ra) B are the differential resistances of the diode at low and high frequencies of the modulating signal, respectively:
Цц - полное падение напр жени на диоде;Qc is the total voltage drop across the diode;
1р-посто нный рабочий ток питани 1p-constant operating current supply
диода;diode;
Т - температура прибора;T is the device temperature;
dU/dr-наклон температурной зависимости полного падени напр жени на диоде.dU / dr is the slope of the temperature dependence of the total voltage drop across the diode.
Точность измерений предлагаемым способом повышаетс благодар тому, что при рабочем токе питани ЛПД обеспечиваетс однородный лавинный пробой по всей площади р-п перехода в услови х его рабочей температуры, а также более точно определ етс рассеиваема на приборе мощность, вызывающа его нагрев, так как она определ етс полным падением напр жени на диоде, которое представл ет собой сумму среднего посто нного напр жени , падающего на пространстве дрейфа, и падени посто нной составл ющей напр жени на слое умножени .The measurement accuracy of the proposed method is improved due to the fact that, at the operating current of the power supply, the PSD provides a uniform avalanche breakdown over the entire area of the pn junction at its operating temperature, and also the power dissipated on the device is more accurately determined, causing it to heat up. is determined by the total voltage drop across the diode, which is the sum of the average dc voltage falling on the drift space and the dc component of the voltage on the multiplication layer.
Втора составл юща полного падени напр жени на диоде близка-к напр жению лавинного пробо р-п перехода, которое измер етс в известном способе.The second component of the total voltage drop across the diode is close to the voltage of the avalanche breakdown of the pn junction, which is measured in the known method.
Кроме того, предложенный способ обладает тем преимуществом, что он позвол ет производить измерени непосредственно в работающих схемах с ЛПД, функционирующих как в режиме генерации, так и усилени СВЧ колебаний.In addition, the proposed method has the advantage that it allows measurements to be made directly in operating PSD circuits operating in both generation mode and amplification of microwave oscillations.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813250772A SU957135A1 (en) | 1981-02-18 | 1981-02-18 | Method of measuring avalanche transit time diod heat resistance |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813250772A SU957135A1 (en) | 1981-02-18 | 1981-02-18 | Method of measuring avalanche transit time diod heat resistance |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU957135A1 true SU957135A1 (en) | 1982-09-07 |
Family
ID=20944037
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU813250772A SU957135A1 (en) | 1981-02-18 | 1981-02-18 | Method of measuring avalanche transit time diod heat resistance |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU957135A1 (en) |
-
1981
- 1981-02-18 SU SU813250772A patent/SU957135A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Winkler et al. | Electroluminescence-based junction temperature measurement approach for SiC power MOSFETs | |
CN111812479B (en) | IGBT on-state voltage drop on-line measuring circuit and junction temperature detection method | |
HU181136B (en) | Method and instrument for measuring change in transient capacity of semiconducting elements | |
SU957135A1 (en) | Method of measuring avalanche transit time diod heat resistance | |
Weimer et al. | Accuracy study of calorimetric switching loss energy measurements for wide bandgap power transistors | |
US4175258A (en) | High level white noise generator | |
US4023099A (en) | Circuit arrangement for measuring the effective value of an electric signal | |
JP2004534238A (en) | Apparatus and method for measuring operating temperature of electrical component | |
US6956753B1 (en) | Method and system for providing a temperature compensated feedback signal | |
Porter et al. | Current and temperature measurement via spectral decomposition of light emission from a GaN Power Diode | |
SU788051A1 (en) | Method of testing thyristor loadability | |
RU2694169C1 (en) | Method for determining limiting value of blocking voltage of power transistors | |
SU716008A1 (en) | Method of determining overloadability of thyristors | |
SU1128204A2 (en) | Method of measuring avalanche transit time diode thermal resistance | |
US20240044968A1 (en) | Method and apparatus for determining output charge of wide bandgap devices without hardware modification | |
US20240102953A1 (en) | Method for measuring degradation of thermal resistance between power semiconductor and heat sink, and control device for power semiconductor | |
SU808950A1 (en) | Device for monitoring microwave power | |
Riefer et al. | Junction Temperature Measurement for Paralleled Silicon-Carbide MOSFETs in Conduction Mode | |
BURKHARD | Derivative measurement system for current-voltage and light-current-voltage characteristics(of double-heterostructure lasers) | |
SU1160484A1 (en) | Versions of method of determining mobility of minority carriers | |
Sergeev et al. | Measurement of the thermal parameters of semiconductor products using pulse-amplitude modulation of the heating power | |
SU1125560A1 (en) | Device for measuring parameters of hf and uhf range transistors | |
KHAN | Linearization of thermistor thermometer | |
SU640142A1 (en) | Temperature-measuring device | |
JPS5897630A (en) | Measuring device for operation temperature of semiconductor element |