У
Группа Э29
ДК 621.382.2.019:006.354ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Д
ГОСТ
18986.7-73* *
Методы измерения эффективного времени
жизни неравновесных носителей заряда
Semiconductor diodes. Method for measuring
life time
Утвержден постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 13 июля 1973 г. № 1723. Срок введения установлен
с 01.01. 197S г.
Проверен в 1982 г. Пост. Госстандарта от 27.08.82 № 3407 срок действия продлен до 01.01 1988 Го
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт распространяется на импульсные, смесительные и умножительные диоды СВЧ.
Стандарт устанавливает два метода измерения эффективного времени жизни неравновесных носителей заряда:
метод I — для импульсных и смесительных диодов СВЧ;
метод II — для импульсных диодов с накоплением заряда и умножительных диодов СВЧ.
Общие условия при измерении должны соответствовать требованиям ГОСТ 18986.0—74, ГОСТ 19656.0—74 и настоящего» стандарта.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОГО ВРЕМЕНИ ЖИЗНИ
НЕРАВНОВЕСНЫХ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА ДЛЯ ИМПУЛЬСНЫХ И
СМЕСИТЕЛЬНЫХ ДИОДОВ СВЧ
Принцип, условия и режим измерений
Эффективное время жизни неравновесных носителей заряда /эф определяют по отношению значения выброса обратного тока I'o6fM к амплитуде полуволны прямого тока Iпрм при переклю^ении измеряемого диода высокчастотным синусоидальным напряжением. Осциллограмма тока в цепи диода приведена на черт. 1.
ОСИЦИЛЛОГРАММА И ПАРАМЕТРЫ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ ПРОЦЕСС
ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ
прямой ток; —выброс обратного т»ка.
Черт. 1
Частота измерения f должна соответствовать установленной в стандартах или технических условиях на диоды конкретных типов.
Амплитуду прямого тока диода выбирают из условия
IпрМ .ср ,
где Тпр.ср —средний прямой ток диода, установленный в стандартах или технических условиях на диоды конкретных типов, мА.
Измерения следует проводить при условии - *irM—=(0,1—0,3).
'ярЛГ
Для диодов с эффективным временем жизни неравновесных носителей заряда /Эф«:0,1,|С допускается проводить измерения при условии ■ обр7и_—0,02 .
^прЛї
Аппаратура
Эффективное время жизни неравновесных носителей заряда следует измерять на установке, схема которой приведена на черт. 2.
Допускается при измерении применять дополнительные элементы и узлы высокочастотного тракта для компенсации емкостной составляющей обратного тока диода.
Генератор G должен иметь частоту и амплитуду синусоидального напряжения в соответствии с пп. 1.1.2, 1.1.3.
Элементы установки Е, WU1, WU2, WU3 не должны искажать форму синусоидального напряжения генератора.
G—генератор сигнала; Е—тройник; WU1, WU2, WU3 — фиксированные аттенюаторы; VD—измеряемый диод; U—адаптер; Р—стробоскопический осциллограф (или безосциллографичес- кий измеритель амплитуд прямого и обратного тока).
Черт. 2
Аттенюаторы WU1, WU2, WU3 должны ослаблять сигнал на 104-20 дБ.
Коэффициент стоячей волны аттенюаторов не должен превышать 1,5.
Измерительный адаптер U должен удовлетворять следующим требованиям:
волновое сопротивление адаптера ZB—50 Ом;
емкость адаптера между точками подключения измеряемого диода должна быть такой, чтобы на частоте измерения при подаче на диод -прямого тока заданного значения после извлечения диода из адаптера амплитуда сигнала, наблюдаемого на экране осциллографа, не превышала 0,05 1пр.
Электрическая длина линии I между точками подключения диода и адаптера должна быть такой, чтобы время задержки распространения электрического сигнала /3 по ней удовлетворяла условию /эф< /3< -у— .
Эффективная полоса частот пропускания осциллографа й 0,35
должна быть не ниже —-— .
‘эф
Проведение измерений
Напряжение сигнала с генератора G через развязывающий аттенюатор WU1 подают на вход измерительного адаптера U, в котором установлен измеряемый диод. Далее сигнал через аттенюатор WU2 поступает на вход вертикальной развертки осциллографа Р. Осциллограф должен работать в режиме синхронизации с сигналом генератора G.t.3.2. Регулируя коэффициент усиления осциллографа таким образом, чтобы амплитуда полуволны прямого тока /прм занимала не менее 0,5 рабочей части экрана '(4—5 см), определяют в делениях шкалы-экрана амплитуду прямого тока /п₽м и значение выброса обратного тока /о'брЛ1 .
О б р а ботк а результатов
Эффективное время жизни неравновесных носителей заряда рассчитывают по формуле
/эф= -2ST ’ ’ (1)
где ^'обрм а1 ’ 'пр.Ч f — частота переменного напряжения, при которой проводят измерение
При а = 0,2 формула (1) может быть упрощена
^э*=2л f ‘ (%)
Показатели точности измерений
Погрешность измерения эффективного времени жизни неравновесных носителей заряда /Эф должна быть в пределах ± (0,254—) 100 % с доверительной вероятностью 0,99.
МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОГО ВРЕМЕНИ ЖИЗНИ
НЕРАВНОВЕСНЫХ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА ДЛЯ ИМПУЛЬСНЫХ ДИОДОВ
С НАКОПЛЕНИЕМ ЗАРЯДА И УМНОЖИТЕЛЬНЫХ ДИОДОВ СВЧ
Принцип, условия и режим измерений
Эффективное время жизни неравновесных носителей заряда определяют косвенно по значению заряда восстановления диода, измеренному методом по ГОСТ 18986.6—73.
Прямой ток, при котором проводят измерение заряда восстановления QBOC , должен соответствовать установленному в стандартах или технических условиях на диоды конкретных типов.
Амплитуду импульса обратного напряжения (/Обрм должны выбирать из условия
УобрМ^- Ю7прЛТ RBm+^прі + 2(/пр2 , где 1Прм—амплитуда прямого тока;
Ram — выходное сопротивление генераторов импульсов обратного напряжения;
Ппр1 —прямое падение напряжения на измеряемом диоде, указанное в стандартах или технических условиях на диоды конкретных типов, при протекании через него прямого тока;
[7пр2 —прямое падение напряжения на разделительных диодах определяемое по ГОСТ 18986.6—73 («0,7В).
. 2.1.4. Длительность импульса обратного напряжения должна быть не менее
^обрЛЇ
где fgj,—эффективное'время жизни неравновесных носителей заряда;
7пр—прямой ток.
Время нарастания импульса обратного напряжения между уровнями 0,1 и 0,9 /ф должно быть /ф<0,Пэ() .
Аппаратура < "
Измерения следует проводить на установке, структурная схема которой и требования к элементам соответствуют указанным в разд. 2 ГОСТ 18986.6—73.
Проведение измерений и обработка результатов
Измеряют заряд восстановления QB0C при заданных значениях прямого тока и обратного напряжения.
Измеряют емкостную составляющую заряда восстановления при прямом токе, равном нулю.
Эффективное время жизни неравновесных носителей заряда определяют по формуле где QB0C—измеренное значение заряда восстановления;
Q с — значение емкостной составляющей заряда восстановления;
7 пр— прямой ток.
Если Qc <0,015 QBOc> то Qc при измерениях не учитывают.
Показатели точно’сти измерений
Погрешность измерения должна быть в пределах
, (0,5-|-50/пр)нс
+ [0,12+ -—?—— 1 ЮО %
►эф
с доверительной вероятностью 0,99.
Разд. 1, 2 (Измененная редакция, Изм. № 1).
Разд. 3 (Исключен, Изм. № 1)
.издание официальное Перепечатка воспрещен»
* Переиздание март 1983 г. с Изменением № 1, утвержденным в августе 1982 г.; Пост. № 3406 от 27.08.82 (ИУС 12—1982 г.)
31