数字源表如何测试MOS管电性能
mosfet(金属—氧化物半导体场效应晶体管)是 一种利用电场效应来控制其电流大小的常见半导体器件，可 以 广 泛 应 用 在 模 拟 电 路 和 数 字 电 路 当 中 。 mosfet可以由硅制作，也可以由石墨烯，碳纳米管 等材料制作，是材料及器件研究的热点。主要参数有 输 入 / 输 出 特 性 曲 线、阈 值 电 压 vgs(th)、漏 电 流 igss、 idss，击穿电压vdss、低频互导gm、输出电阻rds等。
受器件结构本身的影响,在实验室科研工作者或者测试工程师常见会碰到以下测试难题:
(1)由于mosfet是多端口器件，所以需要多个测 量模块协同测试，而且mosfet动态电流范围大，测试时需要量程范围广，测量模块的量程需要可以自动切换;
(2)栅氧的漏电与栅氧质量关系极大，漏电增加到 一定程度即可构成击穿，导致器件失效，因此mosfet 的漏电流越小越好，需要高精度的设备进行测试;
(3)随着mosfet特征尺寸越来越小，功率越来越 大，自加热效应成为影响其可靠性的重要因素，而脉冲 测 试 可 以 减 少 自 加 热 效 应 ，利 用 脉 冲 模 式 进 行 mosfet的i-v测试可以准确评估、表征其特性;
(4)mosfet的电容测试非常重要，且与其在高频 应用有密切关系。不同频率下c-v曲线不同，需要进行多频率、多电压下的c-v测试，表征mosfet的电容特性。
使用s系列高精度数字源表、p系列高精度台式脉冲源表对mosfet常见参数进行测试。
输入/输出特性测试
mosfet是用栅电压控制源漏电流的器件,在某一固定漏源电压下,可测得一条ids~vgs关系曲线,对应一组阶梯漏源电压可测得一簇直流输入特性曲线。 mosfet在某一固定的栅源电压下所得ids~vds 关系即为直流输出特性，对应一组阶梯栅源电压可测得一簇输出特性曲线。 根据应用场景的不同，mosfet器件的功率规格也不一致。针对1a以下的mosfet器件，推荐2台s系列源表搭建测试方案，最大电压300v，最大电流1a, 最小电流100pa，可以满足小功率mosfet测试的需求。
针对最大电流为1a~10a的mosfet功率器件，推 荐采用2台p系列脉冲源表搭建测试方案，其最大电压 300v，最大电流10a。
针对最大电流为10a~100a的mosfet功率器件， 推荐采用p系列脉冲源表+hcp搭建测试方案，最大电流高达100a。
阈值电压vgs(th)
vgs(th)是指栅源电压能使漏极开始有电流的vg s 值;测试仪表推荐s系列源表。
漏电流测试
igss(栅源漏电流)是指在特定的栅源电压情况下 流过栅极的漏电流;idss(零栅压漏极电流)是指在当 vgs=0时，在指定的vds下的ds之间漏电流，测试时推 荐使用一台s系列或p系列源表
耐压测试
vdss(漏源击穿电压)：是指在vgs=0的条件下，增加漏源电压过程中使id开始剧增时的vds值; 根据器件的规格不同，其耐压指标也不一致，测试所需的仪表也不同，击穿电压在300v以下推荐使用s系列台式源表或p系列脉冲源表，其最大电压300v，击穿电压在300v以上的器件推荐使用e系列，最大电压3500v。
c-v测试
c-v测量常用于定期监控集成电路的制造工艺，通过测量mos电容高频和低频时的c-v曲线，可以得到 栅氧化层厚度tox、氧化层电荷和界面态密度dit、平带电压vfb、硅衬底中的掺杂浓度等参数。 分别测试ciss(输入电容)、coss(输出 电容)以及crss(反向传输电容)。
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受器件结构本身的影响,在实验室科研工作者或者测试工程师常见会碰到以下测试难题:
(1)由于mosfet是多端口器件，所以需要多个测 量模块协同测试，而且mosfet动态电流范围大，测试时需要量程范围广，测量模块的量程需要可以自动切换;
(2)栅氧的漏电与栅氧质量关系极大，漏电增加到 一定程度即可构成击穿，导致器件失效，因此mosfet 的漏电流越小越好，需要高精度的设备进行测试;
(3)随着mosfet特征尺寸越来越小，功率越来越 大，自加热效应成为影响其可靠性的重要因素，而脉冲 测 试 可 以 减 少 自 加 热 效 应 ，利 用 脉 冲 模 式 进 行 mosfet的i-v测试可以准确评估、表征其特性;
(4)mosfet的电容测试非常重要，且与其在高频 应用有密切关系。不同频率下c-v曲线不同，需要进行多频率、多电压下的c-v测试，表征mosfet的电容特性。
使用s系列高精度数字源表、p系列高精度台式脉冲源表对mosfet常见参数进行测试。
输入/输出特性测试
mosfet是用栅电压控制源漏电流的器件,在某一固定漏源电压下,可测得一条ids~vgs关系曲线,对应一组阶梯漏源电压可测得一簇直流输入特性曲线。 mosfet在某一固定的栅源电压下所得ids~vds 关系即为直流输出特性，对应一组阶梯栅源电压可测得一簇输出特性曲线。 根据应用场景的不同，mosfet器件的功率规格也不一致。针对1a以下的mosfet器件，推荐2台s系列源表搭建测试方案，最大电压300v，最大电流1a, 最小电流100pa，可以满足小功率mosfet测试的需求。
针对最大电流为1a~10a的mosfet功率器件，推 荐采用2台p系列脉冲源表搭建测试方案，其最大电压 300v，最大电流10a。
针对最大电流为10a~100a的mosfet功率器件， 推荐采用p系列脉冲源表+hcp搭建测试方案，最大电流高达100a。
阈值电压vgs(th)
vgs(th)是指栅源电压能使漏极开始有电流的vg s 值;测试仪表推荐s系列源表。
漏电流测试
igss(栅源漏电流)是指在特定的栅源电压情况下 流过栅极的漏电流;idss(零栅压漏极电流)是指在当 vgs=0时，在指定的vds下的ds之间漏电流，测试时推 荐使用一台s系列或p系列源表
耐压测试
vdss(漏源击穿电压)：是指在vgs=0的条件下，增加漏源电压过程中使id开始剧增时的vds值; 根据器件的规格不同，其耐压指标也不一致，测试所需的仪表也不同，击穿电压在300v以下推荐使用s系列台式源表或p系列脉冲源表，其最大电压300v，击穿电压在300v以上的器件推荐使用e系列，最大电压3500v。
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c-v测量常用于定期监控集成电路的制造工艺，通过测量mos电容高频和低频时的c-v曲线，可以得到 栅氧化层厚度tox、氧化层电荷和界面态密度dit、平带电压vfb、硅衬底中的掺杂浓度等参数。 分别测试ciss(输入电容)、coss(输出 电容)以及crss(反向传输电容)。
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