[发明专利]一种测量PIN二极管反向恢复时间的方法

说明书

技术领域

本发明涉及微电子技术领域，尤其涉及一种测量PIN二极管反向恢复时间的方法。

背景技术

近年来，微波单片集成电路(MMIC)技术迅速发展，MMIC开关也广泛应用于毫米波通讯系统。在这类应用中，要求开关具有高的隔离度和低的插入损耗。为实现高隔离和低插损，就要求开关的截止频率更高。砷化镓PIN(GaAs PIN)二极管在毫米波频段比金属-半导体场效应晶体管(MESFET)和高电子迁移率晶体管(HEMT)开关器件的插入损耗更低，而截止频率更高。

反向恢复时间是反应开关反向特性的重要参数。反向恢复时间的定义如图1所示，图1为二极管开关特性示意图。当二极管外加电压突变后，反向电流首先在一段时间内保持不变，然后才逐渐下降达到反向饱和电流。反向电流保持恒定的时间称为存储时间t_s，电流下降到-0.1I_r的时间称为下降时间t_f，t_off＝t_s+t_f即为反向恢复时间。

PIN管有很小的漏电流和很高的击穿电压，但是，PIN二极管的主要缺点是，从开态向反向阻断态转换的过程中有较大的反向恢复电流，正向导通时贮存在漂移区的大量电荷，引起长反向恢复时间，限制了PIN管的开关速度。

目前对于PIN二极管反向恢复时间的测量一般是通过阶跃恢复法，用示波器直接测量存储时间和下降时间得到反向恢复时间。但是，由于此法受到测量仪器的限制，所以此方法具有以下缺点：

1、对信号发生器的要求非常高，要求脉冲前沿小于等于10纳秒，一般常用的信号发生器无法满足要求；

2、要求使用宽带示波器，利用普通示波器无法实现，而宽带示波器成本很高，导致测量的实现成本很高。

3、实现工序复杂，所测量的二极管需要焊接到PCB板上，压焊，并在板上焊接SMA接头和电阻，然后才能用示波器测量。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对上述现有技术存在的不足，本发明的主要目的在于提供一种测量PIN二极管反向恢复时间的方法，以实现用常规测量设备得到反向恢复时间，降低测量的实现成本，简化测量工序。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种测量PIN二极管反向恢复时间的方法，该方法包括：

A、测量N区少子寿命τ_p，设定正反向峰值电流I_f和I_r的比值；