SMM3312Xを用いたFETのIV特性測定方法 Id-Vds編

1. 概要

FETのIV特性測定では、CH1とCH2の2CHを使用します。
CH1ではゲート電圧を2V~2.5Vまで掃引します。掃引のステップ数は6とします。
CH2はVdsとして出力を0V~5V掃引し、流れる電流Idを測定します。出力電流は7Aまでとしてパルス出力します。ステップ数は51とします。
動作としては、CH1でゲート電圧を決め、そのゲート電圧でどれだけドレイン電流が流れるかをCH2の電圧(Vds)を掃引しながら測定します。CH2の電流測定が終わったら、CH1のVgs電圧を次の電圧に上げて測定します。これを繰り返します。

2.1 外部配線

2.1 FETとの接続

FETとの接続

2.2 Digital IOの結線

SMM3000X後面のDigital IOは、CH1とCH2の間でトリガの受け渡しを行うため以下のように結線します。

Pin1~Pin9 、Pin2~Pin10

Digital IOの結線

 

3. チャンネル設定

3.1 Measureの設定

チャンネルのMeasure設定の方法は、Id-Vgs編を参照してください。
各CHは以下のように設定します。

CH1:
SOURCE:電圧出力
MEASURE:電圧測定

CH2:
SOURCE:電圧出力
MEASURE:電流測定

Measureの設定

 

3.2 SWEEP設定

CH1のSweep設定:

CH1はFETのゲート電圧とします。2.0-2.5Vの範囲で6ポイントを設定します。CH1画面を拡大し、AWGボタンをタッチします。Sweepをタッチします。SweepをON、Start:2.0V、Stop:2.5V、Points:6に設定します。

CH1のSweep設定

Sweep Settingをタッチします。
Output After Sweep/ListをEND VALUEに設定します。

Output After Sweep/ListをEND VALUEに設定

CH2のSweep設定:

画面左の“2”の部分をタッチし、Pulseをタッチします。CH2は3A以上流すのでPulseモードで掃引します。PulseをON、Delay:0s、Width:650usに設定します。

画面左の“2”の部分をタッチし、Pulseをタッチ

CH2のSweep設定行います。
SweepをON、Start:0mV、Stop:5V、Points:51に設定します。

SweepをON、Start:0mV、Stop:5V、Points:51に設定

Sweep Settingは以下のように設定します。

Sweep Setting

 

Home画面に戻ります。

3.3 Trigger設定

CH1のTrigger設定:

CH1の設定画面を拡大し、Triggerボタンをタッチします。

CH1のTrigger設定

 

Configボタンをタッチします。

Configボタンをタッチ

 

CH1のARMレイヤの設定:

Layer:ARM、Action:ACQに設定します。

Layer:ARM、Action:ACQに設定

 

Layer:ARM、Action:TRANS設定します。

Layer:ARM、Action:TRANS設定

 

CH1 Triggerレイヤの設定:

Layer:TRIGGER、Action:TRANSに設定します。

Layer:TRIGGER、Action:TRANSに設定


Layer:TRIGGER、Action:ACQに設定します。

Layer:TRIGGER、Action:ACQに設定

 

CH1 ACTIONレイヤの設定:

Layer:Action、Action:ACQに設定します。

Layer:Action、Action:ACQに設定


Layer:Action、Action:TRANSに設定します。

Layer:Action、Action:TRANSに設定

 

CH2のTrigger設定:

CH2 ARMレイヤの設定:

Layer:ARM、Action:ACQに設定します。

Layer:ARM、Action:ACQに設定


Layer:ARM、Action:TRANSに設定します。

Layer:ARM、Action:TRANSに設定

 

Triggerレイヤを設定します。

Triggerレイヤを設定


Layer:TRIGGER、Action:ACQに設定します。

Layer:TRIGGER、Action:ACQに設定

 

ACTIONレイヤの設定を行います。

Layer:ACTION、Action:ACQに設定します。

Layer:ACTION、Action:ACQ


Layer:ACTION、Action:TRANSに設定します。

Layer:ACTION、Action:TRANSに設定

 

3.4 トリガピン設定

 CH1とCH2のトリガの受け渡しのための設定を行います。
 フロントパネルのMENUボタンを押すか、画面上部のMENU部分をタッチしてメニュー画面に入ります。

メニュー画面に入る


I/Oのボタンをタッチします。

I/Oのボタンをタッチ


DirectionでOUTPUTを選び、pin1を以下の設定にします。

Direction: OUTPUT
Pin#: pin.1
Function: TRIGGER
Output Trigger Timing: BEFORE
Output Pulse Width: 100us

pin1を以下の設定


DirectionでOUTPUTを選び、pin2を以下の設定にします。

Direction: OUTPUT
Pin#: pin.2
Function: TRIGGER
Output Trigger Timing: AFTER
Output Pulse Width: 100us

pin2を以下の設定

 

DirectionでINPUTを選び、pin9及びpin10を以下の設定にします。

pin9を以下の設定

 

pin10を以下の設定

 

4.設定の保存と読み出し

設定は以下の方法で保存可能です。フロントパネルのMENUボタンを押すか、画面上部のMENU部分をタッチしてメニュー画面に入りSaveをタッチします。

面上部のMENU部分をタッチ


何を保存するか聞いてくるので、Configを選択します。

Configを選択


File Nameにファイル名を入力してOKを押すと設定が保存されます。USBメモリを接続した場合は、USBメモリに保存も可能です。

ファイル名を入力してOK


設定の読出しはMENUのLoadボタンをから可能です。フロントパネルのMENUボタンを押すか、画面上部のMENU部分をタッチしてメニュー画面に入りLoadをタッチします。

Loadをタッチ

 

読み込むファイルを聞いてくるので、ConfigのLoadボタンをタッチする。

ConfigのLoadボタンをタッチ


読み込みたいファイルを選択して、OKを押すと設定が読み込まれます。

ファイルを選択してOK

 

5. I-V測定

測定の配線、Trigger入出力が正しく接続されていることを確認し、測定を開始する。測定は、HOME画面のIDLE部をタッチし、Initiate-> Allで開始することができます。

I-V測定


測定が終了後は出力をOFFにします。

 

6.測定結果の確認

CH1を拡大し、Resultをタッチします。
CH1の測定結果が表示されます。

CH1の測定結果が表示


同様に、CH2のResultも確認します。するとCH2の結果に移動できます。

画面左側の2をタッチ


7. データの保存

外部USBメモリに保存の場合は、USBメモリをフロントパネルのUSBコネクタに挿入します。Result画面で、Saveをタッチします。

Result画面で、Saveをタッチ


Measureをタッチします。

Measureをタッチ


USBメモリ(U-disk0)を選択し、File Nameを入力し、OKを押すとデータがUSBメモリに保存されます。

FileNameを入力しOKを押す

 

CH1も同様に保存します。

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