170862. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés félvezető eszközök és integrált áramkörök jóságának vizsgálatára
15 Í7Ö861 16 égy oszcillográfot alkalmazunk, de stroboszkópos voltmérő is használható a 4 feszültségátalakító kimenetén keletkező impulzusok pillanatnyi amplitúdó értékeinek mérésére. A 7. ábrán feltüntetett berendezés gyakorlatilag a fent leírtakhoz hasonlóan működik. A különbség csupán az, hogy exponenciális áramimpulzus keletkezik a megszakító zárásakor. A 29 ellenállás gondoskodik arról, hogy az áram a pn átmeneten ne csökkenjen 0-ra, hanem a (2) egyenlőtlenség szerinti minimális megengedhető mértéken maradjon. A berendezésnek ez a kiviteli alakja, amelynél a 11 műveleti erősítő bemenetére kapcsolt 30 négypólus (8. ábra) nemlineáris elemként a 31 diódát tartalmazza, a következőképpen működik: A megszakító alakjában kivitelezett 2 kapcsolóelem periodikusan a 31 diódára kapcsolja a fűrészfeszültség generátorként kialakított 7 árambeállítót. Itt a 31 diódán átfolyó áram közelítőleg exponenciális függvény szerint változik. Ez az áram all műveleti erősítő működési elvének megfelelően átfolyik a 3 pn átmeneten is. A 3 pn átmeneten eső feszültséggel gyakorlatilag egyenlő a 11 műveleti erősítő kimenő feszültsége. Ezt a feszültséget a 4 feszültségátalakító differenciálja és a kimenetén keletkező jel az 5 regisztráló készülékre jut. A berendezés ezen kiviteli alakjának az az előnye, hogy a 3 pn átmenet áram-feszültség karakterisztikáját a 31 dióda áram-feszültség karakterisztikájára viszonyítva vizsgálja. Azokban az esetekben, amikor az m eltérési tényező relatív ellenőrzése szükséges, azaz m—me _ Am me m e jel előállítása, ahol m a vizsgálandó félvezető eszköz vagy integrált áramkör pn átmenete áram-feszültség karakterisztikájának eltérési tényezője az ideális áramfeszültség karakterisztikához viszonyítva, me pedig az összehasonlító dióda áram-feszültség karakterisztikájának eltérési tényezője az ideális áram-feszültség karakterisztikához viszonyítva. Ennek megvalósítására a berendezés 9. és 10. ábrán látható kiviteli alakjait javasoljuk. Ezeknél a berendezéseknél a 7 árambeállító feszültséget a pn átmeneten keletkező feszültségből kivonjuk, ami által ennek a berendezésnek a feloldóképessége megjavul a 8. ábrán látható kiviteli alakhoz képest. Ha a 31 dióda és a 3 pn átmenet áram-feszültség karakterisztikája azonos, a 11 műveleti erősítő kimenetén a 7 árambeállító feszültsége jelenik meg. Ezért ideális esetben ezen feszültségek kivonásánál a kivonóegység kimenetén 0 feszültség van. Ekkor a 37 összegező erősítő (9. ábra) és a 44 differenciálerősítő (10. ábra) veszi át a kivonóegység szerepét. A feszültségek ezek kimeneteiről közvetlenül az 5 regisztráló készülékre vezethetők, vagy differenciálhatók. A 37 összegező erősítő (9. ábra) alkalmazása, a 7 árambeállító kimenetén és a 11 műveleti erősítő kimenetén megjelenő feszültségek ellentétes fázisára vezethetők vissza. Bár a 9. és 10. ábrákon látható berendezéseknél az m eltérési tényezőre vonatkozó eredő kimeneti informant me . , . ,, , • • t , , • , „ ciot alakjában kapjuk, az m eltérési tényező megengedhető értékeinek határai következtetésre adnak lehetőséget a legalább egy pn átmenetet tartalmazó félvezető eszközök élettartamára vonatkozóan annak alapján, hogy m,, előre adott az mmin ÄmÄ rrima!t egyenlőtlenségnek megfelelően, ahol mmin ^l, és mmax s2, amiből a határértékek meghatározhatók az m—me _ Am me m e 10 relatív eltérésre. Az n áramgenerátorral ellátott berendezés a következőképpen működik. A választókapcsoló alakjában kivitelezett 2 kapcsolóelem (11. ábra) olymódon működik, hogy all műveleti 15 erősítő bemenetére az 50 négypólus n ellenállása közül, a 13 ellenálláson át, bizonyos ideig két ellenállást periodikusan rákapcsol. Ezáltal a 3 pn átmeneten átfolyó áram egyenkomponensére négyszögimpulzus alakú váltakozó áram komponens szuperponálódik. 20 Ennek a berendezésnek a működésmódja, a 3 pn átmeneten átfolyó áram egyenösszetevőjének n rögzített értékénél, egyáltalán nem különbözik annak a berendezésnek a működésétől, amelyben az m eltérési tényező méréséhez a 3 pn átmeneten (3. ábra) egyen- és vál-25 takozó összetevőt tartalmazó áramot bocsátottuk át. Ugyanakkor teljesen nyilvánvaló, hogy az n ellenállás értékeinek olyan megválasztásánál, amely biztosítja a pn átmeneten a feszültségnövekmények állandóságát, gyakorlatilag a 3 pn átmeneten (11. ábra) átbo-30 csátott egyenáramú komponensek diszkrét értékei exponenciálisan függenek a választókapcsoló állásától, azaz n-től. Ha n -* °°, akkor szintén előre megadjuk az áramot, amely átfolyik a pn átmeneten és exponenciális impulzus alakú, ahogy az a 7—10. ábrákon feltüntetett 35 berendezéseknél is volt. Nyilvánvaló, hogy ebben az esetben a pn átmeneten a feszültség növekmények 0-hoz tartanak. Ezért az m eltérési tényező értékének megállapításához a 7—10. ábrákon látható berendezéseknél feszültségátalakítóként differenciáló egységet al-40 kalmazunk. A 3—6. ábrákon látható berendezések előnye az, hogy lehetővé teszik az m eltérési tényező mérését a pn átmenet áram-feszültség karakterisztikájának bármely pontjában egy analóg vagy digitális voltmérő segítsé-45 gével, melyet az 5 regisztráló készülékként alkalmazunk. A 7—10. ábrákon látható berendezések előnye, hogy lehetővé teszik az m eltérési tényező áramfüggésének megfigyelését az 5 regisztráló készülékként alkalmazott oszcillográf képernyőjén. 50 A 11. ábrán látható berendezés lehetővé teszi az m eltérési tényező mérését az áram-feszültség karakterisztika tetszőleges pontjában, ennek a pontnak a rögzítésével egy tetszőlegesen hosszú idő folyamán, azaz a statikus mérést, valamint az eltérési tényező függésének 55 megfigyelését diszkrét értékek megválasztásával a 3 pn átmeneten átfolyó áram egyenáramú komponensének n rögzített értéke számára. A félvezető eszközök és integrált áramkörök jóságáriak vizsgálatánál a találmány szerint az m eltérési té-60 nyezőt a jóság megbízható kritériumaként használhatjuk fel úgy a félvezető eszközök és integrált áramkörök gyártása folyamán, mint a kész eszközök ellenőrzésekor. A találmány különösen előnyösen alkalmazható hoszszú ideig tartó üzemeltetésre szánt készülékeknél, ame-65 lyek félvezető eszközöket és integrált áramköröket tar-8
