Diferencia fundamental entre la fuga de corriente medida de DC IV y la conductancia medida de CV de CA

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Soy un físico con una pregunta de medición general de EE, ¡gracias de antemano por el consejo!

Estoy midiendo las propiedades de un diodo portador mayoritario que estoy diseñando, y por lo general solo tomo barridos DC IV. Sé que hay un mecanismo de conductancia de derivación que estoy tratando de minimizar. También he empezado a tomar barridos de CV (ondulación de 1 MHz, 50 mV CA) en el mismo rango de polarización de CC, bajo un C || Modelo g Para todo esto, esencialmente estoy comparando la fuga de CC de polarización inversa con los datos de perfiles CV (por supuesto, también polarización inversa).

Todo lo cualitativamente tiene sentido, los diodos con menos fugas muestran una conductancia más baja, extrayendo anchos de agotamiento, las concentraciones de dopaje mediante fórmulas de libros de texto son precisas.

Básicamente tengo dos preguntas. Ya que estoy lidiando con algunos diodos relativamente con fugas, ¿qué tan confiado debo ser para confiar en los datos del CV? Me han dicho que no puede usar si, si tiene una conductancia de fuga grande, he estado usando la regla general de 2 * pi f C > G, ¿está bien?

En segundo lugar, ¿hay una diferencia fundamental en las tendencias de la conductancia de CA medida frente a la corriente de CC? Por ejemplo, algunos diodos ven tendencias en la conductancia, que podría atribuirse a los detalles del mecanismo de fuga. Pero, ¿son los datos de conductancia del CV realmente dignos de mención, o simplemente "declinar" para decirle si puede confiar en la capacitancia? En otras palabras, ¿estoy obteniendo más información que mi DC IV?

Gracias de nuevo, cualquier referencia sería muy apreciada!

    
pregunta daFireman

1 respuesta

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Respondiendo tu segunda pregunta primero ...

Las uniones más pesadas tienen menos corriente de fuga. Las uniones dopadas más pesadas también tienen un ancho de agotamiento más delgado, por lo que tienen más capacidad. Por lo tanto, tomar ambas medidas parece redundante.

Lo que rompe la redundancia es cuando te das cuenta de que otros factores que pueden contribuir a la fuga y la capacitancia .

Los diodos portadores mayoritarios (es decir, los diodos de Schottky) se construyen interconectando un metal con un semiconductor. La interfaz introduce defectos de cristal y trampas de carga. Esto provoca una mayor fuga que no se correlaciona bien con la capacitancia. La densidad del defecto dependerá de los matices del procesamiento, por lo que no puede esperar que permanezca perfectamente igual durante toda la vida útil del producto.

La capacitancia también se introduce por interconexión. Especialmente para dispositivos laterales, la interconexión de ánodo y cátodo se puede intercalar bastante bien para permitir que fluyan corrientes altas bajo polarización directa, a costa de una capacitancia adicional fija.

Para resumir, mientras que en teoría las medidas de fuga y capacitancia son redundantes, en la práctica no lo son.

Respondiendo a tu primera pregunta ...

Tienes razón al decir que las medidas de \ $ C \ $ se vuelven menos precisas cuando \ $ 2 \ pi fC < G \ $. Sin embargo, la precisión de tal medida realmente depende de su instrumento de prueba .

El funcionamiento de un analizador de impedancia es similar a un amplificador de bloqueo. Se aplica un estímulo de CA y se toman dos mediciones de CA: una medición en fase y una medición fuera de fase . La medición en fase le dice a \ $ G \ $, y la medición fuera de fase le dice a \ $ B \ $ (susceptibilidad, de la que se deriva \ $ C \ $).

La capacidad del instrumento para resolver \ $ B \ $ desde \ $ G \ $, es decir, para determinar la diferencia entre el componente en fase y el componente fuera de fase, depende en gran medida de los detalles del instrumento. diseño. Es bastante posible obtener una medida razonablemente precisa de \ $ B \ $ cuando \ $ G \ $ es 10, 100 o incluso 1000 veces más grande. Pero, de nuevo, depende del diseño del instrumento.

Lo mejor que puede hacer es consultar el manual del usuario del instrumento.

    
respondido por el Zulu

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