SMU数字源表如何测试三极管IV特性曲线？

三极管是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把整块 半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区。

设计电路中常常会关注的参数有电流放大系数β、极间反向电流ICBO、ICEO、集电极最大允许电流ICM、反向击穿电压VEBO、VCBO、VCEO以及三极管的输入输出特性曲线等参数。

输入/输出特性 

三极管特性曲线是反映三极管各电极电压和电流之间相互关系的曲线，是用来描述三极管工作特性曲线，常用的特性曲线有输入特性曲线和输出特性曲线：输入特性曲线表示当E极与C极之间的电压VCE保持不变时，输入电流（即基极电流IB）和输入电压（即基极与发射极间电压VBE）之间的关系曲线；当VCE=0时， 相当于集电极与发射极短路，即发射结与集电结并联。 因此，输入特性曲线与PN结的伏安特性类似，呈指数 关系。当VCE增大时，曲线将右移。对于小功率晶体管，VCE大于1V的一条输入特性曲线可以近似VCE大于1V的所有输入特性曲线。

三极管输入特性曲线

 

输出特性曲线表示基极电流IB一定时，三极管输出电压VCE与输出电流IC之间的关系曲线。根据输出特性曲线，三极管的工作状态分为三个区域。 截止区：它包括IB=0及IB〈0（即IB与原方向相反）的一组工作曲线。当IB=0，IC=Iceo（称为穿透电流），在常温下此值很小。在此区域中，三极管的两个PN结均 为反向偏置，即使VCE电压较高，管子中的电流Ic却很 小，此时的管子相当于一个开关的开路状态。 饱和区：该区域中的电压VCE的数值很小，VBE〉VCE 集电极电流IC随VCE的增加而很快的增大。此时三极管的两个PN结均处于正向偏置，集电结失去了收集某区电子的能力，IC不再受IB控制。VCE对IC控制作用很大， 管子相当于一个开关的接通状态。 放大区：此区域中三极管的发射结正向偏置，而集电极反向偏置。当VEC超过某一电压后曲线基本上是 平直的，这是因为当集电结电压增大后，原来流入基 极的电流绝大部分被集电极拉走，所以VCE再继续增大时，电流IC变化很小，另外，当IB变化时，IC即按比例 的变化，也就是说，IC受IB的控制，并且IC变化比IB的变化大很多，△IC和△IB成正比，两者之间具有线性关系，因此此区域又称为线性区。在放大电路中，必须使用三极管工作在放大区。

 

三极管输出特性曲线

 

根据材料以及用途不同，三极管器件的电压、电流技术参数也不同，针对1A以下的三极管器件，推荐2台S系列源表搭建测试方案，最大电压300V，最大电流1A,最小电流100pA，可以满足小功率MOSFET测试的需求。

 

针对最大电流为1A~10A的MOSFET功率器件，推荐采用2台P系列脉冲源表搭建测试方案，其最大电压 300V，最大电流10A。

 

针对最大电流为10A~100A的MOSFET功率器件， 推荐采用P系列脉冲源表+HCP搭建测试方案，最大电 流高达100A，最小电流低至100pA。

 

极间反向电流

    ICBO是指三极管发射极开路时，流过集电结的反向漏电电流；IEBO是指集电极开路时，发射极到基极的电流，测试时推荐使用一台普赛斯S系列或P系列源表。

 

反向击穿电压 

VEBO是指集电极开路时，发射极—基极间的反向 击穿电压；VCBO是指发射极开路时集电极—基极间的 反向击穿电压，它决定于集电结的雪崩击穿电压；VCEO 是指基极开路时集电极—发射级间的反向击穿电压， 它决定于集电结的雪崩击穿电压。测试时需要根据器件的击穿电压技术参数选择相应的仪表，击穿电压在300V以下推荐使用S系列台式 源表或P系列脉冲源表，其最大电压300V，击穿电压在300V以上的器件推荐使用E系列，最大电压3500V。

CV特性

与MOS管一样,三极管也通过CV测量来表征器CV特性。

　　审核编辑：汤梓红