[发明专利]一种场效应晶体管自加热效应的温度测量方法

摘要

本发明公开了一种场效应晶体管自加热效应的温度的测量方法。本发明的测量方法使用亚阈电流作为温度计，通过编写栅端、源端和漏端的偏压波形，使器件电流在亚阈电流Isub和开态电流Ion之间切换，电流方向在源端和漏端之间切换，检测亚阈电流的变化值，最终得到源端和漏端的温度。本发明的测量方法简单，可以得到晶体管正常工作时源端和漏端的温度，以及晶体管正常工作时，晶体管的自加热效应导致晶体管的源区和漏区的温度提高的大小，且不需要设计特殊的测试结构。此外，该测量方法还能用于表征晶体管间热耦合对晶体管的源端和漏端的温度的影响。测试得到的源端和漏端的温度能够有效用于晶体管的可靠性及性能的分析中，有利于晶体管及芯片的设计及优化。

主权项

一种温度的测量方法，用来测量由正常工作时自加热效应引起的设置在芯片中的场效应晶体管的源端和漏端的温度，其特征在于，所述测量方法包括以下步骤：1)得到所述场效应晶体管的亚阈电流的温度灵敏度S；2)测试所述芯片工作时而所述晶体管没有自加热时的环境温度Tsur；3)测试所述晶体管正常工作时的源端的温度：通过亚阈电流变化值(Isub‑s‑Isub‑s′)以及步骤1)测得的亚阈电流温度灵敏度S，得到晶体管正常工作由自加热引起源端的温度的升高值ΔTs，ΔTs＝(Isub‑s‑Isub‑s′)/S，从而得到源端的温度Ts为Tsur+ΔTs；或者测试所述晶体管正常工作时的漏端的温度：通过亚阈电流变化值(Isub‑d‑Isub‑d′)以及步骤1)测得的亚阈电流温度灵敏度S，得到晶体管正常工作由自加热引起漏端的温度的升高值ΔTd，ΔTd＝(Isub‑d‑Isub‑d′)/S，从而得到漏端的温度Td为Tsur+ΔTd。