[发明专利]SMU RF晶体管稳定性装置

说明书

本发明涉及SMU RF晶体管稳定性装置。一种RF测试方法和系统，通过所述RF测试方法和系统DC测量路径还能够表现得像适当地端接的RF路径一样。实现这个需要输出HI、LO以及感测HI导体以频率选择性方式被端接，使得所述端接不影响SMU DC测量。一旦所有SMU输入/输出阻抗被控制以及适当地端接以消除反射，只要仪器维持与仪器对仪器的高绝缘(单独的仪器被用在栅极和漏极上，或者在所述器件的输入端和输出端上)，高速器件就将在器件测试期间不再振荡。HI、HO以及感测HI导体的输出端经由三个三轴电缆被耦合到所述DUT的各个节点，所述三个三轴电缆的所述外屏蔽被彼此耦合并且耦合到SMU接地。

相关申请的交叉引用

本申请要求通过引用结合到本文中的2013年2月1日提交的美国临时专利申请序号61/759,987的权益。

技术领域

本公开一般地涉及射频(RF)晶体管领域。特别地，描述了一种在RF晶体管的测试和测量中被采用来提供增加的稳定性的系统。

背景技术

使RF晶体管以及其他放大器和三端分立器件保持稳定的设计要求通常与源管理单元(SMU)在对这些器件进行DC测量时的需要相冲突。特别地，这种RF器件的DC测试趋于使RF器件闯入（break into）振荡。结果，许多RF器件简单地不能够被DC测试。因此，存在对改进并且推进用于测试这些部件的已知方法学的设计的测试RF晶体管的方法的需要。与本领域中现有的需要有关的新的且有用的系统的示例在下面被讨论。

在这方面，SMU被常常用来测试高速器件(速度大于1Mhz)，诸如晶体管和集成电路放大器。晶体管的DC I/V(电流/电压)曲线和RF放大器的IDDQ测量是对这些器件进行的常见测试。符号IDDQ有两个意义。IDDQ通常被用来指的是静态电源电流并且还可以被用来指的是基于采取静态电源电流(IDDQ)测量的测试方法学。因此，作为测试方法学的IDDQ是基于测量被测试器件(DUT)的静态电源电流的测试方法学。

这些器件中的每一个都具有一个共同点，增益，所述增益要求在使用或者测试这些器件时需要特别注意。如本领域内众所周知的那样，当放大器增益大于一时如果输出端被允许用零相位耦合回到输入端，则具有增益的任何器件具有用来振荡的电位。当这些高速放大器被用在它们的预期应用中时，必须注意以便使得输出端不能用相位对准延迟耦合回到输入端。进一步地，在超高速放大器的情况下，必须额外注意确保这些器件的输入端和输出端线路被适当地端接以消除反射。来自放大器输出端的反射能够耦合到放大器输入端，使放大器振荡。在这种情况下，反射能够将能量从放大器的输出端耦合到放大器的输入端，从而产生零相位条件，如上面先前所描述的那样。

诸如晶体管和放大器之类的先前的高速器件典型地被用长香蕉或三轴(triaxial)电缆连接到SMU。在每种情况下，长电缆(传输线路)既未被适当地端接，它们也没有正确的RF阻抗来消除有害振荡。结果，当基本I/V测量以上面所描述的方式被尝试时许多高速器件将振荡。

为简便常常被为三同轴电缆的这些三轴电缆是与同轴电缆(简称同轴电缆(coax))类似的一种电力电缆，但外加额外的绝缘层和第二导电护套。因此，三轴电缆比同轴电缆提供更大的带宽和干扰抑制。理想地，三轴电缆展示从内导体到外壳约100欧姆的阻抗。

先前已知的用来减少这种有害绝缘的方法和系统要求三轴电缆的内屏蔽以将对Hi和感测Hi输入连接的“保护”提供给SMU。保护频率被滚降远低于SMU环闭合以防止SMU由于上面所描述的有害条件而振荡，被称作“保护环振荡器”。以上拼合保护（split guard）通过用电阻器驱动电缆保护来实现。电阻性保护将用允许保护在高频率下“浮动”的频率来滚降。结果，三轴电缆中的这个内屏蔽或“保护导体”将针对远高于保护滚降频率的所有频率依照它在三轴电缆的内屏蔽与外屏蔽之间的位置来采用适当的RF电压。

因此，降低或者消除有害振荡针对测试高速RF器件的改进是所需要的。

发明内容