半导体分立器件基础知识讲解
  q8fM7HZVnA0E 2024年05月17日 45 0

1、分立器件基本概念
半导体分立器件是指由半导体材料制成的,具有单一功能或特定功能的电子元器件,其基础单元室PN结。常见的半导体分立器件包括二极管、三极管、场效应管、晶闸管、IGB等。这些器件的主要制造材料包括硅、锗、碳等半导体元素,第一代和第二代半导体是硅基材料,第三代仪碳化硅和氮化镓为代表,主要用于制造二极管、MOS管、IGBT等
2、常见分立器件的种类
二极管:二极管是一种具有单向导电性的半导体器件,它包括阳极和阴极两个电极。根据制造材料的不同,二极管可以分为硅二极管和锗二极管。二极管在电路中可以起到整流、检波、开关等作用。二极管种类很多,包括稳压二极管、肖特基二极管、瞬态二极管、光敏二极管等
三极管:三极管是一种具有三个电极的半导体器件,它包括基极、集电极和发射极。三极管可以通过控制基极电流来控制集电极和发射极之间的电流,从而实现放大信号的作用。三极管在电路中可以起到放大、开关、振荡等作用。
场效应管:场效应管是一种通过电场效应控制电流的半导体器件,它包括源极、栅极和漏极三个电极。场效应管具有高输入阻抗、低噪声等优点,因此在高速、低功耗的电路中得到广泛应用。
可控硅:可控硅(Silicon Controlled Rectifier),简称SCR,是一种大功率电器元件,也称晶闸管。是一种具有可控导通能力的半导体器件,它包括阳极、阴极和门极三个电极。晶闸管可以在控制信号的作用下实现导通和关断,因此广泛应用于电力电子、控制等领域。它具有体积小、效率高、寿命长等优点。在自动控制系统中,可作为大功率驱动器件,实现用小功率控件控制大功率设备。它在交直流电机调速系统、调功系统及随动系统中得到了广泛的应用。
可控硅分单向可控硅和双向可控硅两种。单向可控硅也就是我们通常所说的晶闸管,双向可控硅也叫三端双向可控硅,简称TRIAC。双向可控硅在结构上相当于两个单向可控硅反向连接,这种可控硅具有双向导通功能。其通断状态由控制极G决定。在控制极G上加正脉冲(或负脉冲)可使其正向(或反向)导通。这种装置的优点是控制电路简单,没有反向耐压问题,因此特别适合做交流无触点开关使用。
IGBT:IGBT,中文全称绝缘栅双极型晶体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件。IGBT与微电子技术中芯片技术(CPU)一样,IGBT芯片技术是电力电子行业中的“心脏”和“大脑”,能控制并提供大功率的电力设备电能变换,有效提升设备的能源利用效率、自动化和智能化水平。由IGBT芯片组成的IGBT器件、模块、组件以及系统装置广泛应用于空调、洗衣机等家用电器,以及轨道交通、智能电网、航空航天、船舶驱动、新能源、电动汽车等高端产业,特别是在涉及国家经济安全、国防安全等战略性产业领域,高功率等级的IGBT尤为关键。
光耦:全称光电耦合器(optical coupler,英文缩写为OC)亦称光电隔离器,简称光耦。光电耦合器以光为媒介传输电信号。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用,所以,它在各种电路中得到广泛的应用。光电耦合器是一种把发光器件和光敏器件封装在同一壳体内, 中间通过电→光→电的转换来传输电信号的半导体光电子器件。其中,发光器件一般都是发光二极管。而光敏器件的种类较多,除光电二极管外,还有光敏三极管、光敏电阻、光电晶闸管等。光电耦合器可根据不同要求,由不同种类的发光器件和光敏器件组合成许多系列的光电耦合器。
3、分立器件常规静态参数:
漏电参数:IR、ICBO、LCEO/S/X、IDSS/X、IDOFF、IDRM、IRRM、ICOFF、IDGO、ICES、IGESF、IGESR、IEBO、IGSSF、IGSSR、IGSS、IGKO、IR(OPTO)
击穿参数:BVCEO、BVCES、BVDSS、VD、BVCBO、VDRM、VRRM、VBB、BVR、VD+、VD-、BVDGO、BVZ、BVEBO、BVGSS、BVGKO
导通参数:VCESAT、VBESAT、VBEON、 VF、VT、VT+、VT-、VON、VDSON、VDON、VGSON、VF(Opto-Diode)VGSTH、VTM、VGETH、VSD、IDON、VSAT、IDON、VO(Regulator)Notch=IGT1、IGT4、ICON、VGEON、、IIN(Regulator)
关断参数:VGSOFF
触发参数:IGT、VGT
保持参数:IH、IH+、IH-
锁定参数:IL、IL+、IL-
增益参数:hFE、CTR、gFS
混合参数:RDSON、gFS、Input@Output/Regulation
4、分立器件静态参数测试的意义
半导体分立器件的静态参数亦或直流参数是器件性能的基本指标,反映了器件的耐压过流能力及功耗情况,直接反应器件的基本状态,是“来料检验 ”“失效分析 ”“选型配对 ”“量产测试 ”等不同应用场景必测的项目。
5、主要测试设备
目前世界上针对半导体分立器件参数测试主要以美国泰克、是德科技、STI、瑞士LEMSYS、日本岩崎、友能、台湾冠魁等国际知名大厂设备为主,近年来随着国内半导体技术的发展,国产设备异军突起,涌现出一批半导体设备公司,研发出一批比肩国际大厂的高端国产半导体分立器件测试设备,尤其以陕西天士立,北京华峰,佛山联动为代表,陕西天士立科技有限公司推出的STD2000半导体分立器件静态参数测试系统,能测试多种电子元器件的静态直流参数,覆盖7大类别26分类,包括“二极管类”“三极管类”“保护类器件”“稳压集成类”“继电器类”“光耦类”“传感监测类”等品类的繁多的电子元器件。高压源1400V(选配2KV),高流源40A(选配 100A,200A,500A),栅极电压40V/100mA,分辨率最高至1.5uV / 1.5pA,精度最高可至0.1%,除静态参数还可测试“结电容” ,支持“脉冲式自动加热”和“分选机连接”,可谓功能极其强大!

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最后一次编辑于 2024年05月17日 0

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