MOS, je to zkratka pro MOSFET. Celý název je Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor (MOSFET). Nejzákladnější a běžně používanou funkcí MOSFETu je ovládání zapínání a vypínání mezi S a D přivedením napětí na úroveň G a běžně se používá jako elektronický spínač.
Základní struktura MOS tranzistoru
MOS má především následující vlastnosti:
1. Vysoká vstupní impedance pro napětí hradla a hradlo tranzistoru MOS má izolační oxidový film, ale hradlo se snadno rozbije statickou elektřinou a vysokým napětím a způsobí nevratné poškození.
2. Nízký odpor, schopný dosáhnout úrovně miliohmů a nízké ztráty.
3. Vysoká rychlost spínání a nízká spínací ztráta.
Hlavní elektrické charakteristické parametry a aktuální výsledky zkoušek MOS
Charakteristiky hlavních elektrických parametrů MOS
Podle charakteristik MOS jsou nejčastěji dotčené elektrické charakteristické parametry při použití MOS následující:
• BVDSS (průrazné napětí zdroje)
Slouží k vyhodnocení napěťového odporu mezi DS. Pro vysoce výkonné MOS je obvykle požadováno, aby výdržné napětí mezi DS bylo na úrovni kilovoltů. Při použití PROBE pro testování hladiny waferu se obvykle používá ochrana izolačního fluorového oleje, aby se zabránilo poškození způsobenému průnikem vzduchu na povrchu čipu.
• IDSS (Source Leakage Current)
Svodový proud, když je kanál DS uzavřen, a ztráta DS MOS v nepracovním stavu jsou obvykle na úrovni uA.
• IGSS (bránový únikový proud)
Svodový proud protékající bránou pod určitým napětím brány.
• Vth (prahové napětí)
Napětí hradla, při kterém odtok začíná mít proud.
• RDS (zapnuto) (na odporu)
Odpor vedení mezi DS souvisí s přenosovou ztrátou MOS, když je zapnutý. Čím větší je RDS (zapnuto), tím vyšší je ztráta MOS. RDS (zapnuto) je obvykle na úrovni m Ω. Při použití PROBE pro testování waferů se mezi DS používá čtyřvodičové testovací prostředí, aby se eliminoval vliv vlastního odporu kovové sondy. Pro testování výkonných MOS se používají výkonové sondy a okamžitý proud může dosáhnout úrovně sto ampér.
Obecně se používá k vedení zpětného proudu z indukčních zátěží.
• Ciss (vstupní kondenzátor)
Ciss se skládá z paralelního zapojení hradlové kapacity Cgd a hradlové kapacity Cgs. Řídicí obvod a Ciss mají přímý vliv na zpoždění zapnutí a vypnutí zařízení.
• Coss (výstupní kondenzátor)
Coss se skládá z kondenzátoru Cds zdroje a hradlového kondenzátoru Cgd zapojených paralelně, což může způsobit rezonanci v obvodu.
• Crss (kondenzátor zpětného přenosu)
Kapacita zpětného přenosu je ekvivalentní kapacitě Cgd odtokové brány, známé také jako Millerova kapacita, a je jedním z důležitých parametrů pro dobu náběhu a poklesu spínače, která ovlivňuje dobu zpoždění vypnutí. Kapacita MOS tranzistoru klesá se zvyšováním napětí zdroje kolektoru, zejména výstupní kapacity a kapacity zpětného přenosu.
Qgs, Qgd, Qg – poplatky za bránu
Hodnota náboje brány odráží náboj uložený na kapacitě mezi svorkami. V okamžiku sepnutí se uložený náboj v bráně mění s napětím a vliv náboje hradla je často uvažován při návrhu obvodů pohonu hradla.
Výstupní charakteristika
Vztah ID-VDS mezi proudem protékajícím kolektorem a aplikovaným napětím mezi kolektorem a zdrojem při různých VGS.
Charakteristická křivka přenosu
Vztah mezi kolektorovým proudem a hradlovým zdrojem napětí (ID-VGS) v oblasti saturace tranzistoru MOS pod určitým VDS.
Schopnost testování elektrických charakteristických parametrů GRGTEST MOS
GRGTEST je vybaven výkonným grafickým nástrojem a platformou pro testování sond, které mohou provádět testování elektrických charakteristických parametrů na tranzistorech MOS na úrovni balení a waferu (před balením a po otevření).
Vyhrazené testovací prostředí MOS vybavené GRGTEST, které může dosáhnout maximálního odběrového napětí zdroje 3 kV (HVSMU, vysokonapěťový modul), maximálního proudu 1,5 kA (UHCU, vysokoproudový modul), maximálního napětí hradla 100 V, přesnosti proudu 10fA a přesnost napětí 25 μV. Pro testování dynamických parametrů může frekvenční rozsah dosáhnout 1kHz~1MHz a rozsah testování charakteristické kapacity MOS může dosáhnout 100fF~1μF.
Platforma pro testování sondy