[发明专利]一种阈值电压为负的开关器件的阈值电压测试方法及系统

说明书

本发明提供一种阈值电压为负的开关器件的阈值电压测试方法及系统。本发明方法，包括：将阈值电压为负的开关器件作为被测试器件；将被测试器件的栅源之间通过外接电阻连接，漏栅端施加偏压，量测得到漏源电流与栅源电流的总电流；基于总电流与栅源间的外接电阻计算被测器件的栅源电压或直接量测；对漏源电流与栅源电流的和与栅源电压进行拟合，取指定的漏源电流对应的栅源电压即为阈值电压。本发明通过向被测器件的漏栅端施加偏压，使其在一瞬间为导通状态，和连接电阻动态平衡，形成半导通状态，通过电阻两端电压控制栅源电压，从而控制漏源电流，形成动态平衡，通过不断切换电阻阻值，得出多组栅源电压和漏源电流进行拟合，从而得到阈值电压。

技术领域

本发明涉及阈值电压测试技术领域，具体而言，尤其涉及一种阈值电压为负的开关器件的阈值电压测试方法及系统。

背景技术

VT测试方法是业界测试阈值电压的一种常用方法，使用VT测试阈值电压为负的MOS管阈值电压原理，其阈值电压的计算方法是根据栅极电压(Vg)与漏极电流(Id)曲线的斜率，取漏极电流Id在固定电流下对应的Vg，即为Vth。

目前测试阈值电压为负的三端开关器件的阈值电压，方法通常为，漏源之间施加固定偏压，栅源间往往在比较大的电压范围内以固定电压间隔驻点扫描。测试完成后对数据进行如下分析，以栅源压降为X轴，漏源电流为Y轴，进行曲线绘制，并截取指定的漏源电流对应的栅源电压即为阈值电压(Vth)，此种测试方法测试效率较低，时间长。

另外传统测试阈值电压时至少需要两个通道分别用于监控漏源端、栅源端电压和电流，而针对开关器件测试来说是有专项检测漏源端、栅源端电压和电流的，因此测试阈值电压用到两个通道是存在资源浪费的。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种阈值电压为负的开关器件的阈值电压测试方法及系统。本发明方法应用到被测试器件阈值电压为负，且被器件为常开器件，当被测器件的漏栅端施加偏压，被测器件在一瞬间为导通状态，但同时和连接电阻形成动态平衡，形成半导通状态，通过电阻两端电压控制栅源之间电压，同时控制漏源端漏电，形成动态平衡，通过不断切换电阻阻值，得出多组栅源电压和漏源电流，通过漏源电流与栅源电压拟合，取指定的漏源电流对应的栅源电压得到阈值电压。

本发明采用的技术手段如下：

一种阈值电压为负的开关器件的阈值电压测试方法，包括：

S1、将阈值电压为负的开关器件作为被测试器件；

S2、将被测试器件的栅源之间通过外接电阻R0连接，漏栅端施加偏压V0，量测得到漏源电流与栅源电流的总电流I0；

S3、基于量测得到的总电流I0与栅源间的外接电阻R0计算出栅源电压，或直接量测栅源电压；

S4、对漏源电流与栅源电流的和与栅源电压进行拟合，取指定的漏源电流对应的栅源电压即为阈值电压。

进一步地，所述被测试器件为常开器件，具体为电压驱动开关器件。

进一步地，所述步骤S2中，由于被测试器件为电压驱动开关器件，其栅源漏电流小，当被测试器件工作在半开启状态下漏源电流远大于栅源电流，因此量测得到的总电流约等于漏源电流。

进一步地，所述步骤S3中，根据公式V_gs＝I_ds*R计算栅源电压或直接量测栅源电压，其中，V_gs表示栅源电压，I_ds表示漏源电流，R表示电阻。

进一步地，所述电阻的选取方法如下：

根据阈值电压所指定的漏源电流I_ds及根据器件设计的典型阈值电压V_th，初步计算出连接的电阻阻值，计算公式为R＝V_th/I_ds；