一种阈值电压的测量方法和测试设备技术

本申请提供的一种阈值电压的测量方法、测试设备和一种计算机可读介质，测量方法应用于场效应管，包括在每个标定周期内对场效应管进行标定，获取场效应管的反向导通压降与稳定状态阈值之间的定量对应关系；在每个测试周期内，基于定量对应关系，通过测试场效应管的反向导通压降得到阈值电压。其中，上述测量方法基于场效应管的反向导通压降推导得到对应的阈值电压，提高了得到的场效应管的阈值电压的准确性，进而可以有效评估场效应管阈值的长期稳定性，此测试方法易于实现，同时节约成本。同时节约成本。同时节约成本。

【技术实现步骤摘要】
一种阈值电压的测量方法和测试设备


[0001]本申请涉及半导体领域，尤其涉及一种阈值电压的测量方法和测试设备。

技术介绍

[0002]由于碳化硅材料的特点，目前碳化硅半导体器件还存在可靠性问题，由于碳化硅金属
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氧化物
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半导体型半导体器件的表面和氧化层体内存在陷阱，导致半导体器件的阈值电压不稳定，不利于设备的安全运行，因此，准确测量器件的阈值电压对器件寿命评估具有重要意义。
[0003]传统的阈值电压测量方式是在半导体器件断电后快速测量阈值电压，但由于此时对应的漏极和源极之间的电流很小，且器件在开通时电流波形常常会有震荡，因此很难精确测量阈值电压。

技术实现思路

[0004]鉴于此，本申请提供了一种阈值电压的测量方法和测试设备以解决上述技术问题。
[0005]本申请提供的一种阈值电压的测量方法应用于场效应管，所述测量方法包括：
[0006]在每个标定周期内对所述场效应管进行标定，获取所述场效应管的反向导通压降与稳定状态阈值之间的定量对应关系；
[0007]在每个测试周期内，基于所述定量对应关系，通过测试所述场效应管的反向导通压降得到所述阈值电压。
[0008]其中，所述对所述场效应管进行标定的步骤包括：
[0009]在每个标定周期内，对所述场效应管依次进行阈值测量、反向压降测量、栅极老化和阈值恢复。
[0010]其中，所述对所述场效应管进行阈值测量的步骤包括：
[0011]将所述场效应管的栅极和漏极短接，且所述场效应管的漏极连接第一电源的正极，所述场效应管的源极连接所述第一电源的负极；
[0012]间隔第一预设时间段测量所述第一电源的第一电压；
[0013]其中所述第一电源的电流范围为1mA至50mA，所述第一电源的电压范围为0V至10V；所述第一预设时间段为10微秒至5秒。
[0014]其中，所述对所述场效应管进行反向压降测量的步骤包括：
[0015]将所述场效应管的漏极连接第二电源的负极，且所述场效应管的源极连接所述第二电源的正极；
[0016]间隔第二预设时间段测量所述场效应管的反向导通压降；
[0017]其中所述第二电源的电流为所述场效应管的额定电流，所述第二电源的电压范围为
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5V至0V；所述第二预设时间段的范围为10微秒至100微秒。
[0018]其中，所述对所述场效应管进行栅极老化的步骤包括：
[0019]将所述场效应管的漏极和源极短接，所述场效应管的栅极接收第一偏置电压；
[0020]其中所述第一偏置电压为PWM信号，所述PWM信号的正电压范围为20V至30V，所述PWM信号的负电压范围为
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20V至
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10V，所述PWM信号的占空比范围为10％至90％。
[0021]其中，所述对所述场效应进行阈值恢复的步骤包括：
[0022]将所述场效应管的栅极、漏极和源极短接，以使所述场效应管的栅极、漏极和源极短接持续第三预设时间段；其中所述第三预设时间段范围为10分钟至60分钟。
[0023]其中，获取所述场效应管的反向导通压降与稳定状态阈值之间的定量对应关系的步骤包括：
[0024]以在所述标定周期中测量得到的第一电压作为坐标系的横坐标，将反向导通压降作为所述坐标系的纵坐标，每个所述标定周期的所述第一电压和所述反向导通压降作为所述坐标系上的坐标点；
[0025]通过多个所述标定周期，获取多个所述坐标点，对多个所述坐标点进行拟合得到线性方程，以获取所述场效应管的反向导通压降与稳定状态阈值之间的定量对应关系。
[0026]其中，所述通过测试所述场效应管的反向导通压降得到所述阈值电压的步骤包括：
[0027]向所述场效应管施加第二偏置电压；
[0028]间隔第四预设时间段测量所述场效应管的反向导通压降；
[0029]基于所述反向导通压降和所述定量对应关系计算得到所述场效应管的阈值电压。
[0030]本申请还提供一种测试设备，包括存储器和处理器，处理器用于执行存储器中存储的程序指令，以实现上述的测量方法。
[0031]本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有程序指令，程序指令被处理器执行时实现上述的测量方法。
[0032]本申请提供的阈值电压的测量方法应用于场效应管，包括在每个标定周期内对所述场效应管进行标定，获取所述场效应管的反向导通压降与稳定状态阈值之间的定量对应关系；在每个测试周期内，基于所述定量对应关系，通过测试所述场效应管的反向导通压降得到所述阈值电压。其中，上述测量方法基于场效应管的反向导通压降推导得到对应的阈值电压，提高了得到的场效应管的阈值电压的准确性，进而可以有效评估场效应管阈值的长期稳定性，此测试方法易于实现，同时节约成本。
附图说明
[0033]下面将结合附图及实施方式对本申请作进一步说明，附图中：
[0034]图1是本申请提供的一种测量方法第一实施例的流程示意图；
[0035]图2是本申请提供的一种测量方法第二实施例的流程示意图；
[0036]图3是本申请提供的一种测量方法第三实施例的流程示意图；
[0037]图4是本申请提供的一种测量方法第一实施例的简易电路示意图；
[0038]图5是本申请提供的一种测量方法第四实施例的流程示意图；
[0039]图6是本申请提供的一种测量方法第二实施例的简易电路示意图；
[0040]图7是本申请提供的一种测量方法第三实施例的简易电路示意图；
[0041]图8是本申请提供的一种测量方法第四实施例的简易电路示意图；
[0042]图9是本申请提供的一种测量方法第五实施例的流程示意图；
[0043]图10是本申请提供的一种测量方法第六实施例的流程示意图；
[0044]图11是本申请提供的一种测试设备第一实施例的框架示意图；
[0045]图12是本申请提供的一种计算机可读介质第一实施例的框架示意图。
具体实施方式
[0046]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0047]本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体地限定。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阈值电压的测量方法，其特征在于，应用于场效应管，所述测量方法包括：在每个标定周期内对所述场效应管进行标定，获取所述场效应管的反向导通压降与稳定状态阈值之间的定量对应关系；在每个测试周期内，基于所述定量对应关系，通过测试所述场效应管的反向导通压降得到所述阈值电压。2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述对所述场效应管进行标定的步骤包括：在每个标定周期内，对所述场效应管依次进行阈值测量、反向压降测量、栅极老化和阈值恢复。3.根据权利要求2所述的测量方法，其特征在于，所述对所述场效应管进行阈值测量的步骤包括：将所述场效应管的栅极和漏极短接，且所述场效应管的漏极连接第一电源的正极，所述场效应管的源极连接所述第一电源的负极；间隔第一预设时间段测量所述第一电源的第一电压；其中所述第一电源的电流范围为1mA至50mA，所述第一电源的电压范围为0V至10V；所述第一预设时间段为10微秒至5秒。4.根据权利要求3所述的测量方法，其特征在于，所述对所述场效应管进行反向压降测量的步骤包括：将所述场效应管的漏极连接第二电源的负极，且所述场效应管的源极连接所述第二电源的正极；间隔第二预设时间段测量所述场效应管的反向导通压降；其中所述第二电源的电流为所述场效应管的额定电流，所述第二电源的电压范围为
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5V至0V；所述第二预设时间段的范围为10微秒至100微秒。5.根据权利要求2所述的测量方法，其特征在于，所述对所述场效应管进行栅极老化的步骤包括：将所述场效应管的漏极和源极短接，所述场效应管的栅极接收第一偏置电压；其中所述第一偏置电压为PWM信号，所述PWM信号的正电压范围为20V至30V，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉斌，阮峰，杨威，谢翠根，黄俊添，牛琪辉，
申请(专利权)人：湖南三安半导体有限责任公司，
类型：发明
国别省市：