一、检测原理与目的
- 验证晶体管是否符合设计规格;
- 评估工艺稳定性(如掺杂浓度、结深等);
- 筛选潜在缺陷(如结边缘粗糙、污染导致的局部击穿)。
二、核心检测项目与实施方法
1. 反向击穿电压(V_EB)的标定
- 使用半导体参数分析仪(如Keysight B1500A),设置反向电压扫描(基极接正极,发射极接负极)。
- 记录电流随电压变化的曲线,通常以反向电流达到1 mA时的电压值为V_EB(部分标准采用10 μA或自定义阈值)。
- 测试前需确保器件处于热平衡状态(避免自热效应干扰);
- 需限制测试电流(如串联保护电阻),防止二次击穿损坏器件。
2. 温度依赖性测试
- 在温控环境箱中(-55°C至150°C范围内),逐级升温并重复V_EB测试。
- 分析击穿电压随温度升高的变化趋势(通常V_EB随温度升高而降低)。
3. 反向漏电流(I_R)检测
- 在V_EB额定值的80%电压下,测量反向漏电流值;
- 对比同批次或不同工艺批次的数据,筛选异常漏电流器件(如漏电流突增可能预示微观缺陷)。
4. 重复性与稳定性测试
- 对同一器件施加周期性反向偏压(如100次循环),记录每次V_EB的变化;
- 分析击穿电压的漂移量(合格标准通常要求漂移<5%)。
5. 击穿曲线斜率分析
- 计算击穿点附近电流-电压曲线的斜率(dV/dI);
- 硬击穿(雪崩击穿)表现为曲线斜率骤降,软击穿(缺陷导致)则斜率平缓。
三、测试设备与防护措施
-
- 半导体参数分析仪(需支持高压模块,最高电压≥50 V)。
- 温控测试探针台(温度范围覆盖器件规格)。
- 防静电工作台(ESD防护等级≥1 kV)。
-
- 避免测试电压超过器件极限值造成永久损坏;
- 高频测试时需考虑探针和走线的寄生电容影响。
四、数据处理与结果判定
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- 记录每次测试的V_EB、I_R、测试温度及环境参数;
- 绘制击穿特性曲线和温度-电压关系图。
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- 符合器件规格书要求的V_EB范围;
- 漏电流、温度系数等参数符合行业标准(如JEDEC或AEC-Q101)。
五、典型失效模式与对策
- V_EB偏低:可能因基区掺杂浓度过高或结深不足,需优化扩散/离子注入工艺。
- 反向漏电流异常:排查表面污染、氧化层缺陷或金属迁移问题。
- 击穿曲线不重复:可能由封装应力或接触不良引起,需改进封装工艺。


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