[發明專利]一種量測晶體管自熱效應及溝道平均溫度變化的方法

有效

• 申請號: 201710821889.3
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN107797045B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 趙毅;曲益明;陳冰
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 劉靜;邱啟旺

1.一種量測晶體管自熱效應及溝道平均溫度變化的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

(1)給晶體管的柵極施加上升沿小于1ns的脈沖信號，脈沖信號的高電平時長使晶體管達到熱飽和狀態，漏極施加工作電壓，定量測試晶體管開啟后由于自熱效應導致的漏電流的下降值，將此下降值作為基準值；

(2)給晶體管的柵極施加上升沿小于1ns的脈沖信號，漏極施加工作電壓，通過改變柵極施加的脈沖信號的占空比和周期，調整晶體管開啟工作的時間和關斷截止的時間，定量測試晶體管開啟后由于自熱效應導致的漏電流的下降值；當下降值等于基準值時，晶體管開啟工作的時間長度即為自熱效應導致的熱飽和時間，晶體管關斷截止的時間長度即為關斷后這些熱量完全消除的散熱時間；

(3)給晶體管的柵極施加上升沿小于1ns的脈沖信號，漏極施加工作電壓，通過改變載物臺的溫度，調整放置在載物臺上的晶體管的初始溝道平均溫度，定量測試不同初始溝道平均溫度下漏電流的值，得到漏電流與溝道平均溫度的關系，通過漏電流與時間的關系，提取晶體管開啟時溝道平均溫度隨時間的變化；

(4)給晶體管的柵極施加上升沿小于1ns和高電平時長等于熱飽和時間并且低電平時間大于散熱時間的特定脈沖信號，漏極施加與柵極電壓信號的高電平大小相同的電壓值，通過改變此電壓值和載物臺溫度，得到“溝道平均溫度-漏極電壓-漏極電流”的三維特性關系，用于提取隨時間瞬態變化的熱容和熱阻，以建立準確的、符合實際電路情況的SPICE模型。

2.根據權利要求1所述的量測晶體管自熱效應及溝道平均溫度變化的方法，其特征在于：所述步驟1-3中，給晶體管的柵極施加上升沿小于1ns的脈沖信號之前，還包括將上升沿小于1ns的脈沖信號輸入至實時采樣示波器中，檢測脈沖信號的過沖和振鈴的步驟，使得脈沖信號符合高頻信號完整性要求。