У

Группа Э29

ДК 621.382.2.019:006.354

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Д

ГОСТ
18986.7-73* *

ИОДЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ

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).

  1. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОГО ВРЕМЕНИ ЖИЗНИ
    НЕРАВНОВЕСНЫХ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА ДЛЯ ИМПУЛЬСНЫХ И
    СМЕСИТЕЛЬНЫХ ДИОДОВ СВЧ

    1. 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



  1. Частота измерения f должна соответствовать установлен­ной в стандартах или технических условиях на диоды конкретных типов.

  2. 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, допускается проводить измерения при условии ■ обр7и_—0,02 .

^прЛї

  1. Аппаратура

    1. 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.

  1. Генератор G должен иметь частоту и амплитуду синусо­идального напряжения в соответствии с пп. 1.1.2, 1.1.3.

  2. 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; Uадаптер; Р—стробоскопический осциллограф (или безосциллографичес- кий измеритель амплитуд прямого и обратного тока).

Черт. 2



  1. Аттенюаторы WU1, WU2, WU3 должны ослаблять сиг­нал на 104-20 дБ.

Коэффициент стоячей волны аттенюаторов не должен превы­шать 1,5.

  1. Измерительный адаптер U должен удовлетворять следу­ющим требованиям:

волновое сопротивление адаптера ZB50 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.

  1. 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— .

  2. Эффективная полоса частот пропускания осциллографа й 0,35

должна быть не ниже —-— .

‘эф

  1. 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 .

  1. О б р а ботк а результатов

    1. 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*= f ‘ (%)

    1. Показатели точности измерений

      1. Погрешность измерения эффективного времени жизни не­равновесных носителей заряда /Эф должна быть в пределах ± (0,254—) 100 % с доверительной вероятностью 0,99.

  1. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОГО ВРЕМЕНИ ЖИЗНИ
    НЕРАВНОВЕСНЫХ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА ДЛЯ ИМПУЛЬСНЫХ ДИОДОВ
    С НАКОПЛЕНИЕМ ЗАРЯДА И УМНОЖИТЕЛЬНЫХ ДИОДОВ СВЧ

    1. Принцип, условия и режим измерений

      1. Эффективное время жизни неравновесных носителей за­ряда определяют косвенно по значению заряда восстановления диода, измеренному методом по ГОСТ 18986.6—73.

      2. Прямой ток, при котором проводят измерение заряда восстановления QBOC , должен соответствовать установленному в стандартах или технических условиях на диоды конкретных типов.

      3. 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.

    1. Время нарастания импульса обратного напряжения меж­ду уровнями 0,1 и 0,9 /ф должно быть /ф<0,Пэ() .

  1. Аппаратура < "

    1. Измерения следует проводить на установке, структурная схема которой и требования к элементам соответствуют указан­ным в разд. 2 ГОСТ 18986.6—73.

  1. Проведение измерений и обработка ре­зультатов

    1. Измеряют заряд восстановления QB0C при заданных зна­чениях прямого тока и обратного напряжения.

    2. Измеряют емкостную составляющую заряда восстановле­ния при прямом токе, равном нулю.

    3. 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.

  1. Показатели точно’сти измерений

    1. 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