Камера для измерения параметров полупроводниковых приборов Советский патент 1982 года по МПК G01R31/26 G01R31/28 

1

Изобретение.относится к технике СЕЧ измерений/

Известна также измерительная коаксиальная камера, представляющая собой отрезок воздушного коаксиального перехода, в котором диод устанавливается между центральным проводником коаксиальной камеры и внешним проводником, причем последовательно с диодом включается дополнительная индуктивность в виде отрезка коаксиальной линии регулируемой длины, а измерения пpoвoдятiся также методом последовательного резонанса при параллельном включении диода в линию передачи 1 . ,

Недостаток этой коаксиальной камеры - наличие погрешности измерений, обусловленной паразитной распределенной емкостью коаксиального проводника дополнительной индуктивности.

Известна также камера для измерения параметров полупроводниковых приборов содержащая отрезок коаксиальной линии

С коаксиальным разъемом на внешнем проводнике и индуктивный элемент 2 .

Однако известная конструкция не позволяет измерять параметры многоэлектродных полупроводниковых приборов. Кроме того, имеются погрешности, обусловленные активными потерями в , лом проводнике, в виде которого выполнен дополнительный индуктивный ЭЛ&мент.

10

Цель изобретения - обеспечение измерения параметров многоэлектродных полупроводниковых приборов и уменьшение погрешности измерений.

Поставленная цель достигается тем,

15 что в камере для измерения параметров полупроводниковых приборов между внешн 1М .и внутренним проводниками отрезка коаксиальной линии установлена диэлектрическая пластина с нанесенными на нее

20 контактной площадкой и проводящей поноской, а индуктивный элемент выполнен в виде двух проводящих полосок, которые нанесены на указанную диэлектрИ ческую пластину, при этом одни концы двух проводящих полосок отделены зазорами от противоположных сторон контактной площадки, а другие их концы: контактируют с внутренними проводниками коаксиального разъема и отрезка коаксиальной линии соответственно, третья проводящая полоска одним концом соединена с контактной площадкой, а другим контактирует с внешним проводником отрезка коаксиальной линии. На чертеже приведена конструкция камеры. Камера для измерентга параметров . полупроводниковых прибороб содержит отрезок 1 коаксиальной линии с коаксиальным разъемом 2 на внешнем проводнике 3 и индуктивный элемент. Между внешним и внутренним проводниками 3 и 4 отрезка 1 коаксиальной линии установлена диэлектрическая пластина 5 с нанесенными на нее контактной площадкой 6 и проводящей полоской 7, а индуктивный элемент выполнен в виде двух проводящих полосок 8 и 9, которые нанесены на диэлектрическую пластину 5 при этом одни концы проводящих полосок 7 и,9 отделены Зазорами от противоположных сторон контактной площадки 6, а другие их концы контактируют с внутрен ты проводником 10 коаксиального разъема 2 и внутренним Проводником 4 отрез ка 1 коаксиальной линии. Проводящая полоска 8 одним ко.нцом соединена с. контактной площадкой 6, а другим контактирует с внешним проводником 3 отрезка коаксиальной линии через держат пь 11, при помощи которого диэлект- рЙеская пластина 5 закреплена во внеш нем проводнике 3. Контролируемый полупроводниковой прибор 12 закрепляется на контактной площадке 6. Последовательный контур образован емкостью контролируемого полупроводникового прибора 12,индуктивностью ввода 13 к нему . и дополнительной индуктивностью в виде двух проводящих полосок 8 и 9, при этом проводящая полоска 9 коитактирует с внутренним проводником 4 через наконечник 14. -Подключение внешних цепей задания режимов работы (измеряемого) полупроводникового, прибора 12 осуществляется через коаксиальный разъем 2, состоящий из внутреннего проводника 10, диэлектрической шайбы 15 и гайки 16. Измерение параметров эквивалентной схемы (многоэлектродного) полупроводни 9 54 кового прибора 12 (например, трехэлектродного варактора с переносом и инжекцией заряда) с помощью данной камеры проводится следующим образом. Измеряемый (трехэлектродный) полупроводниковый прибор 12 крепится на диэлектрической пластине 5 и с помощью гибких индуктивных вводов 13 подсоединяется к полосковым проводникам, расположенным на поверхности диэлектрической пластины 5. Диэлектрическая пластина 5 с образцом с помощью держателя 11 и наконечника 14 крепится в регулярном сечении камеры, на (измеряемый) полупроводниковый прнЬор 12 подается тактовое питание (для варактора с переносом и инжекцией- постоянное смещение и измерительный СВЧ-сигнал). Изменением частоты СВЧ-сигнала или смещения на измеряемом образце устанавливается резонанс последовательного контура по MHHiiMyMy мощности, проходящей через камеру. В этом.случае последовательное эквивалентное сопротивление образца Rg равно Zg - волновое сопротивление камеры; Т - коэффициент передачи, опреде Рляемый- из соотношения f :: мощность в нагрузке при ствии образца в линии; PI - мощность в нагрузке при условии последовательного резонаиг са контура с образцом. Величина последовательной эквивалентной емкости С 2 измеряемого прибора определяется по формуле iivf-.)i.-ir где и , - частоты, на которых уро.- вень мощности в нагрузке в два раза больше, чем при резонансе. Величина последовательной индуктивности резонансного контура определяется по формуле -11 f. Из указанного следует, что введение в регулярное сечение камеры диэлектри1еской пластины 5 позволяет разместить 59 на ней (измеряемьтй многоэлектродный) попупровощгаковый прибор 12 и, при необходимости, обеспечивает возможность размещения встроенных схем управления в интегральном исполнении, разместить на ней контактную площадку 6 и проводящие полоски 7-9, что обеспечивает надежность и миниатюрность коммутации измеряемого прибора с внешними цепями. Кроме того, введение диэлектрическо пластины 5 позволяет выполнить на ней дополнительный индуктивный элемент в виде двух проводящих полосок 8 и 9, что обеспечивает прецизионность -дополнительной индуктивности, уменьщение активных потерь и погрешности измерений. Активные потери в полосковом проводнике в данной конструкции на 43% меньше, чем в круглом проводнике в известной конструкций. Уменьшение активных потерь в дополнительной индуктивности .уменьшает погрешность измерений. Необходимость наличия двух о резков проводящих полосок 8 и 9 дополнительно го индуктивного элемента связано с сим метрией СВЧ-цепи измеряемого образца и исключает влияние паразитной индуктивности соответствующих контактных площадок. Данная, измерительная камера обеспечивает измерение параметров эквивалент. ной схемы многоэлектродных приборов (например, СВЧ-транзисторов, варакторо с переносом и инжекцией з.аряда, СВЧинтегральных схем) с меньшей .n&rpeutностью по сравнению с известной конструкцией на 12%.. Кроме того, измерения с помощью данной камеры проводятся на сравнитель но невысоких частотах 600-1200 МГц, 5 что позволяет измерять параметры нкзко добротных полупроводниковых приборов. -Формула изобретения Камера для тамерения параметров полупроводниковых приборов, содержащая отрезок коаксиальной линии с коаксиальным разъемом на внешнем провод нщсе и индуктивный элемент, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения измерения параметров многоэлектродных . полупроводниковых приборов и уменьши ния погрешности измерений, между внешним и внутренним проводниками отрезка коаксиальной линии установлена диэлектрическая пластина с нанесенными на нее контактной площадкой и проводящей полоской, а индуктивный элемент выполнен в виде двух проводящих полосок, которые нанесены на указанную диэлектрическую пластину, при этом одни концы двух проводящих полосок отделены зазорами от противоположных сторон контакт ной площадки, а другие их концы контактируют с внутренними проводниками коаксиального разъема и отрезка коаксиальной линии соответственно, третья проводящая полоска одним концом соединена с контактной площадкой, а другим контактирует с внешним проводником отрезка коаксиальной линии. Источники инфopvIaции, принятые во внимание при экспертизе l. е radioeectricHe, 1966, V.XXl, № 86, p. 329-336. 2. Авторское свидетельство СССР № 352234, кл. G 01 .R 27/02,1970 (прототип).