Medição de diodos Schottky integrados para caracterização de variabilidade

Abstract

A necessidade de se medir uma grande quantidade de diodos Schottky para caracterização de curvas de corrente por tensão, com o uso de uma baixa quantidade de pinos de acesso externo, levou à simulação e construção de um circuito apropriado para este fim. A preparação do ambiente de medição para este circuito pode não ser tão trivial como se pensava durante as etapas de simulação. O sistema Force-Sense das SMUs do Agilent 4156C precisa de cuidado no estudo e implementação de seu uso. Automatizar o processo de geração e aquisição dos dados medidos foi fundamental para que a tarefa não se tornasse tediosa. Dando continuidade a trabalhos iniciados anteriormente, o ambiente de medição e o sistema de automatização foram ajustados e a obtenção dos dados de corrente por tensão puderam ser obtidos para as temperaturas de -25°C, 0°C, 25°C e 50°C. O tratamento inicial das medições dos 400 diodos Schottky, em suas 4 geometrias diferentes, mostrou que o circuito foi simulado e construído de forma correta. As correntes de saturação reversa dos diodos se mantiveram entre 10-13A e 10-10A, variando conforme a geometria e a temperatura; o desvio padrão para esta corrente ficou uma década abaixo da média dos valores medidos. O fator de idealidade do diodo ficou centrado próximo a 1. As curvas de tensão por temperatura foram extrapolados para 0K (-273°C) obtendo- se o valor aproximado de 0,7V para a barreira de potencial destes diodos. As derivas térmicas ficaram próximas de 1,95 mV/°C para a corrente de 10-8A e 1,30mV/°C para correntes de 10-5A.

The need to measure a large number of Schottky diodes to characterize voltage current curves using a small number of external access pins has led to the simulation and build of a suitable circuit for this purpose. The preparation of measurement environment for this circuit may not be as trivial as thought during the simulation steps. The Agilent 4156C SMU Force-Sense system needs care in the study and implementation of its use. Automating the process of generating and acquiring measured data was critical so that the task did not become tedious. Continuing with work started earlier, the measuring environment and automation system were adjusted and voltage current data could be obtained at temperatures of -25°C, 0°C, 25°C and 50°C. The initial treatment of the 400 Schottky diode measurements in its 4 different geometries showed that the circuit was simulated and constructed correctly. Reverse diode saturation currents remained between 10-13A and 10-10A, varying according to geometry and temperature; the standard deviation for this current was a decade below the average of the measured values. The ideality factor of the diode was centered near 1. The voltage temperature curves were extrapolated to 0K (-273°C) finding the approximate value of 0.7V for the potential barrier of these diodes. Thermal drifts were close to 1.95 mV/°C for 10-8A current and 1.30mV/°C for 10-5A currents.