Conexión de instrumentos para la prueba de MOSFETs
Para realizar pruebas en transistores MOSFET es necesario utilizar dos SMUs independientes con el rango de voltaje y corriente adecuados. Así, ADLER recomienda el uso de la serie 2600B y el software KickStart, mientras dispone de elementos de conexión para componentes discretos y estaciones de puntas para medir en obleas o dados de distintos tamaños.
Características de transferencia en los MOSFETs
Las características de transferencia en MOSFETs son esenciales para evaluar su comportamiento en diferentes condiciones de operación. La medida de la corriente de drenador en función del voltaje de puerta, conocida como Vgs-Ids, es una de las principales características que se estudian en estos dispositivos. En general, se mantiene el voltaje en el drenador fijo mientras se realiza un barrido en el voltaje de puerta.
Es importante realizar estas medidas utilizando equipos adecuados, como SMUs de la serie 2600B independientes, con el rango de V e I adecuados. Además, se recomienda utilizar elementos de conexión específicos para componentes discretos o estaciones de puntas para medir en obleas o dados de distintos tamaños.
Las medidas se realizan con autorrango para abarcar desde corrientes muy bajas hasta la máxima soportada por el dispositivo. En el caso de dispositivos de alta corriente, se recomienda utilizar medidas a 4 hilos y los terminales sense para el drenador.
La curva de transferencia muestra la actividad del dispositivo a muy baja corriente justo antes de empezar a conducir. En general, para una tensión de puerta entre 0 y 1 V hay algo de corriente, sin embargo, por debajo de 0 no hay corriente de drenador y el dispositivo está en corte. La fuga de corriente en estado de corte es un parámetro importante que contribuye a pérdidas impredecibles de potencia en los circuitos.
Además, la característica de transferencia permite determinar la curva de transconductancia y la zona umbral del dispositivo. El software KickStart proporciona todos los datos necesarios, incluyendo las configuraciones de las medidas. Los datos pueden ser exportados a una hoja de cálculo como Excel, lo que permite mostrar la transconductancia (Gm). La transconductancia es la derivada de la curva de transferencia y se define como la pendiente de cada punto.
Para determinar el voltaje umbral, se han establecido muchos métodos. El más aceptado es el método de extrapolación lineal, que en general utiliza el valor de 1,16 V. En resumen, la característica de transferencia es una herramienta fundamental para evaluar el comportamiento de los MOSFETs en diferentes condiciones de operación y su correcta medición requiere equipos adecuados y técnicas específicas.
Características de salida del MOSFET
Las características de salida del MOSFET se obtienen mediante un barrido del voltaje de puerta en un rango determinado con incrementos específicos. En este proceso, se aplica un voltaje en la puerta, se barre el voltaje de drenador en el rango necesario midiendo con el software KickStart la corriente de drenador en cada punto y se muestra la relación Vds-Ids mediante una familia de curvas correspondientes a cada voltaje de puerta.
En estas curvas, se puede observar que a medida que aumenta el voltaje de drenador, la corriente de drenador aumenta hasta alcanzar un punto de saturación, en el que ya no sigue aumentando. Este cambio de comportamiento se produce cuando el dispositivo pasa de la zona óhmica a la zona de saturación. Cada voltaje de puerta genera una curva de características de salida única y diferente.
La obtención de estas características de salida es fundamental para el diseño y la optimización de los circuitos que utilizan MOSFETs. Además, permite determinar la región de operación del dispositivo y obtener información importante sobre la resistencia de salida y la máxima corriente que puede soportar el MOSFET en su operación en régimen de saturación.
Por ello, se recomienda utilizar equipos especializados para la medición de estas características y el software KickStart para, de esta forma, asegurar la fiabilidad y precisión de los resultados obtenidos.
Para finalizar, podéis mirar esta página del distribuidor oficial ADLER Instrumentos, sobre el software KickStart o aquí en la web del propio fabricante.
