170862. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés félvezető eszközök és integrált áramkörök jóságának vizsgálatára
170862 9 10 zik, hogy ha az I áram alakja az I=I0 e^ (8) exponenciális függvénnyel írható le, akkor a feszültségesés a pn átmeneten a t paramétertől, amely például az időt jelenti, lineárisan függ: U=m<pT In y-+at (9) Differenciálás után tehát: — =a-mcpT (10) dU Tekintve, hogy az a és <pT konstansok, a —- derivált dt közvetlenül arányos az m eltérési tényezővel. Ideális áram-feszültség karakterisztikával rendelkező pn átmedU net esetén az eltérési tényező m = I, mivel — = konsdt tans, ami az exponenciális áram által a pn átmeneten előidézett feszültségnövekmény állandó értéken tartásával egyenértékű. Valódi pn átmeneteknél az eltérési tédU nyező m ?* I, és következésképp —- jt. konstans. Endt nek a növekménynek az alapján a valódi pn átmeneten a feszültségek nem állandók, ami az m eltérési tényező változására mutat, amelynek értéke szerint a hibák mértéke, azaz a pn átmenetet tartalmazó félvezető eszköz vagy integrált áramkör jósága megállapítható. A találmány szerinti eljárás foganatosítására szolgáló berendezés tömbvázlata az 1. ábrán látható. A félvezető eszközök és integrált áramkörök jóságát vizsgáló berendezés áramgenerátort tartalmaz, amelyre a 2 kapcsolóelemen át a 3 pn átmenettel rendelkező félvezető eszköz csatlakozik. A 3 pn átmenetre a 3 pn átmenetről levett feszültséget átalakító 4 feszültség-átalakító van kapcsolva. A 4 feszültség-átalakító átalakítási tényezője a 3 pn átmeneten átfolyó áram alakjától és középértékétől függ. A 4 feszültség-átalakító kimenetére az 5 regisztráló készülék van kapcsolva. Az 1 főáramgenerátor vezérlő bemenetére a 6 járulékos áramgenerátor vezérlő bemenete, és mindkét vezérlő bemenetre a 7 árambeállító csatlakozik. A 7 árambeállító jele szinkronban változik az 1 fő és 6 járulékos áramgenerátorok kimeneti áramával. A 7 árambeállítóval párhuzamosan az áram 8 középértékét rögzítő eszköz van kapcsolva. A 3 pn átmeneten átfolyó áram rögzítése a (2) egyenlőtlenség által megadott maximális és minimális áramközépértékek között történik. A találmány szerinti berendezés egyik kiviteli alakjánál a feszültségátalakító a 7 árambeállító kimenetével a járulékos 10 elektromos csatoláson (2. ábra) át van összekötve. Amikor a 3 pn átmeneten áram folyik át, amelynek alakját egy egyen-, és a berendezés leírt változatánál négyszög impulzusokból álló váltakozó összetevő jelenléte határozza meg, az áram az 1 főáramgenerátorként és a 6 járulékos áramgenerátorként alkalmazott 11 műveleti erősítőre jut (3. ábra), amelynek visszacsatoló áramkörében a vizsgálandó félvezető eszköz 3 pn átmenete van elhelyezve, és bemenetére a rezisztens 12 négypólus csatlakozik. A 12 négypólus a 13 és 14 ellenállásokat tartalmazza és a 2 kapcsolóelem segítségével — amely egy átkapcsoló — biztosítja a két szinkronban változó áram átfolyását a 3 pn átmeneten. Az 1 fő és 6 járulékos áramgenerátorok ilyen jellegű kialakításánál a 12 négypólussal csatolt 7 árambeállítót egyenfeszültség-generátor formájában valósítjuk meg, a 3 pn átmeneten átfolyó áram 8 középértékét rögzítő eszköz 5 pedig ismert áramkört tartalmazó egyenfeszültségű voltmérő. A 3 pn átmenetre csatlakozó 4 feszültségátalakító a találmány szerinti berendezés ismertetett változatánál váltakozó feszültségű erősítő, amely az integrált áram-10 körös 15 műveleti erősítővel van felépítve. A 15 műveleti erősítő visszacsatoló áramkörében a 16 ellenállás van elhelyezve, bemenetére pedig a 17 ellenállás és a 18 kondenzátor csatlakozik. Ennek az erősítőnek az erősítési tényezőjét a 16 és 17 ellenállások értékeinek 15 viszonya határozza meg, és a 3 pn átmeneten átfolyó közepes áram és a váltakozó áramú összetevő (az áramkülönbség) amplitúdójának viszonyával arányos. Az m eltérési tényező értékét feljegyző 5 regisztráló készülék a találmány szerinti berendezés ezen változa-20 tánál ismert áramkört tartalmazó váltakozó feszültségű voltmérő. A találmány szerinti berendezés egy másik kiviteli alakjánál a 3 pn átmeneten szintén egyen és váltakozó összetevőt tartalmazó áram folyik át a fent leírtakhoz 25 hasonlóan. A különbség az, hogy a sorbakapcsolt 13 és 14 ellenállásokat tartalmazó 19 négypólus (4. ábra) kapcsolástechnikai megoldása más. Itt ugyanis a 14 ellenállással párhuzamosan megszakítóval megvalósított 2 kapcso-30 lóelem van kapcsolva, amely a berendezés ezen változatánál előnyös. A találmány szerinti berendezés harmadik kiviteli alakjánál a 3 pn átmeneten a fentiekhez hasonlóan szintén egy egyen és egy váltakozó összetevőt tartalmazó 35 áram folyik át. Ez a megoldás abban különbözik a korábbiaktól, hogy a 13, 14 és 21 ellenállásokat tartalmazó 20 négypólusban (5. ábra) ezek az ellenállások T kapcsolást képeznek. A 13 és 14 ellenállások sorba vannak kap-40 csolva és összekötik a 7 árambeállítót a 11 műveleti erősítő bemenetével, míg közéjük a 21 ellenállás van kapcsolva, amelyet a megszakítóval megvalósított 2 kapcsolóelemen át periodikusan földelünk. 45 A leírt áramkörnek az az előnye, hogy lehetővé teszi a 2 kapcsolóelem vezérlését a földpotenciálhoz viszonyítva. A találmány szerinti berendezés fent ismertetett három kiviteli alakjánál a vizsgálandó félvezető eszköz pn 50 átmenetén át olyan áramot bocsátunk keresztül, melynek váltakozó összetevője négyszögimpulzus alakú. Ennél a három kiviteli alaknál szinuszimpulzus alakú váltakozó összetevővel rendelkező áram is alkalmazható. 55 Ha a 3 pn átmeneten exponenciális impulzus alakú áramot bocsátunk át az 1 főáramgenerátorként és a 6 járulékos áramgenerátorként all műveleti erősítőt alkalmazzuk, amelynek visszacsatoló áramkörében a vizsgálandó félvezető eszköz 3 pn átmenete van elher 60 lyezve, bemenetére pedig a reaktív és aktív elemeket tartalmazó 22 négypólus (6. ábra) csatlakozik. Reaktív elemként a berendezés leírt változatánál annak aktív, mégpedig a 13 és 14 ellenállások között elhelyezett 23 kondenzátort használjuk. A 14 ellenállással párhu-65 zamosan a 2 kapcsolóelem van csatolva, amely a 3 pn 5
