一种测量结型器件温度及自热效应的方法技术

本发明专利技术公开了一种测量结型器件温度及自热效应的方法。传统的测试方法只能测得器件的平均温度。随着电路的频率不断增大，平均温度和瞬时温度的差异不断扩大，相应的，器件的参数在两种情况下的偏差进一步增大。本发明专利技术利用瞬时的电学响应和温度间的关系，得到器件在任意时刻的温度。通过高速的脉冲，探测过程对于原有状态的影响可以进一步减小。通过使用磁隧穿结在平行态下电阻不随温度和电压改变的性质，可以获得施加在器件上的真实电压，这一过程能够消除电压幅值不稳定所引入的测试误差，从而获得准确的器件温度变化。本发明专利技术方法能够使得对于结型器件的参数表征更加准确，从而使得器件与电路设计得到改善。

A Method for Measuring Temperature and Self-heating Effect of Junction Devices

【技术实现步骤摘要】
一种测量结型器件温度及自热效应的方法
本专利技术属于电学器件测试领域，尤其涉及一种测量结型器件温度及自热效应的方法。
技术介绍
结型器件包括PN结，隧穿结等器件，在现代集成电路中广泛应用。随着电路频率上升，器件的功耗不断增加，同时在每个指令下，器件的工作时间不断减小。在现有的技术下，电路的温度会达到125℃，器件的工作时间减小到纳秒级别。由于器件在工作时处于较高的温度，其特性都会发生改变。这一和预期不一致的改变首先会使得电路偏离其设计性能，其次，玻尔兹曼分布决定了在高温下器件的可靠性会受到影响，从而使得电路在使用寿命内失效，影响产品的使用。然而，随着器件的工作时间缩短，器件温度在时间尺度的波动增大，传统的DC测试方法不能获得器件在工作时间下的真实温度。基于CN107797045A专利中公开的测试系统，使用本技术方案，我们能够测量结型器件的工作时的温度。自旋转移力矩-磁随机存储器(STT-MRAM)基于一种有广泛使用前景的结型器件，即磁隧穿结(MTJ)。磁隧穿结中数据的保存时间对于温度的倒数呈指数关系，从而在温度上升时，数据的保存时间会快速下降。可以证明，当器件温度变化时，真实的保存时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测量结型器件温度及自热效应的方法，其特征在于，所述方法包括：测量结型器件在不同环境温度下对于探测电压的电学信号响应；依据所述环境温度下的所述电学信号响应，建立所述环境温度和所述电学信号的一对一映射；在目标温度下，对于结型器件施加工作电压；在施加所述工作电压后，施加所述探测电压，并测量探测电压下的电学信号响应；依照所述一对一映射，将所述探测电压下的电学信号响应转换为器件在工作电压下的温度。

【技术特征摘要】
1.一种测量结型器件温度及自热效应的方法，其特征在于，所述方法包括：测量结型器件在不同环境温度下对于探测电压的电学信号响应；依据所述环境温度下的所述电学信号响应，建立所述环境温度和所述电学信号的一对一映射；在目标温度下，对于结型器件施加工作电压；在施加所述工作电压后，施加所述探测电压，并测量探测电压下的电学信号响应；依照所述一对一映射，将所述探测电压下的电学信号响应转换为器件在工作电压下的温度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述探测电压为方波信号。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电学信号响应是电流。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述结型器件为磁隧穿结...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵毅，高世凡，陈冰，曲益明，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33