半导体分立器件分类、静态参数及测量是什么?
- 科技创新
- 2025-07-26
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根据半导体分立器件的功能与结构差异,可将其分为以下核心类别,各类型典型器件及应用场景如下:
一、基础二极管类
类型 | 代表器件 | 核心功能 | 典型应用 |
---|---|---|---|
整流二极管 | 1N4007系列 | 交流转直流(单向导电) | 电源适配器、充电电路 |
稳压二极管 | Zener系列 | 电压钳位保护 | 电路过压保护(如TVS管) |
肖特基二极管 | BAT54系列 | 低压降、高速开关(VF<0.3V) | 高频开关电源、太阳能逆变器6 |
变容二极管 | BBY系列 | 电容值随电压变化 | 调频电路、压控振荡器 |
二、晶体管类
功能特性:
BJT:电流放大(HFE参数)
MOSFET:电压控制开关(低RDS(on))
IGBT:高压大电流开关(汽车电驱核心)
三、功率控制器件
晶闸管家族:
单向可控硅(SCR):整流调压(如BT151)
双向可控硅(TRIAC):交流相位控制(照明调光)
门极可关断晶闸管(GTO):兆瓦级功率切换(工业变频)
整流桥堆:
GBJ系列整流桥(集成多二极管)
四、特种器件与传感器
类别 | 器件示例 | 功能特性 |
---|---|---|
光电器件 | 光耦(PC817) | 电→光→电隔离信号传输 |
磁敏器件 | 霍尔传感器 | 磁场强度检测(电机转速监控) |
压敏/温敏器件 | 压敏电阻(MOV) | 过电压吸收、温度监控 |
射频器件 | PIN二极管 | 微波信号衰减/切换 |
五、第三代半导体器件
SiC基器件:
SiC MOSFET(1700V耐压,电动汽车主驱)
SiC Schottky二极管(高频低损耗)
GaN基器件:
GaN HEMT(>100MHz开关,手机快充)
六、核心静态参数测量方法
1. 基础电参数
参数 | 测量方法 | 关键设备 |
---|---|---|
阈值电压 | 逐步增加栅极电压,监测漏极电流达到特定值(如1mA)时的电压 | SMU(源测量单元) |
击穿电压 | 反向施加阶梯电压,限定电流阈值(如1mA)作为击穿点 | 高压源表(限流模式) |
漏电流 | 反向偏置下用高精度电流表(pA级)测量漏源极/集电极电流,引脚浮空时需接地降噪 | 皮安表+屏蔽箱 |
导通压降 | 在饱和电流下直接测量器件两端压降(BJT测V | 四线制开尔文连接 |
2. 热相关参数
参数 | 测量方案 |
---|---|
最大功耗 | 逐步增加功率负载至器件失效,记录临界值(需配合散热器) |
热阻 | 测量结温与环境温度差值 |
七、关键测试技术
抗自热干扰
大电流测试使用脉冲法(脉宽≤100μs)替代直流,避免温升影响精度
示例:测IGBT时,脉冲电流可缩短至10ms内
高精度连接
低阻参数必须采用四线开尔文法消除引线误差
安全防护
高压测试(>100V)需设置电流钳位(如1mA)并启用高压警示区
稳压管测试时串联限流电阻防烧毁
西安中昊芯测的SC2010半导体分立器件测试系统是国内自主研发的高端测试设备,完美替代美国STI5000系列测试机。该系统具有以下核心优势:
精准测试能力:
采用ATE系统逐点建立I-V特性曲线
测试精度高达0.2%+2LSB
支持6~20ms快速测试,百点曲线仅需数秒
智能化功能:
支持自动生成功率器件I-V曲线
可定制功能测试方案
数据可导出为Excel/Word格式
安全防护系统:
集成过电保护功能
门极过电保护适配器
内置自诊断测试代码
便捷操作体验:
USB/RS232双接口连接
图形化人机交互界面
570×450×280mm紧凑设计
审核编辑 黄宇