การวัดลักษณะเซมิคอนดักเตอร์และไดโอด CV อย่างง่าย
คุณสมบัติของ CV เป็นลักษณะสำคัญของเซมิคอนดักเตอร์ เช่น FET และไดโอด การนำเซมิคอนดักเตอร์มาใช้ซึ่งสามารถดำเนินการสลับความเร็วสูงได้ช่วยอำนวยความสะดวกในการพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังสำหรับใช้ในการใช้งานต่างๆ เช่น รถยนต์ไฟฟ้า (xEV) และโรงไฟฟ้าเสมือน (VPP) เพื่ออำนวยความสะดวกในการสลับความเร็วสูง สิ่งสำคัญสำหรับเซมิคอนดักเตอร์จะต้องมีส่วนประกอบที่มีความจุต่ำ
แนวโน้มตลาด
FET และไดโอด ซึ่งเป็นเซมิคอนดักเตอร์ที่เป็นตัวแทน ประกอบด้วยโครงสร้างที่เรียกว่า PN junction ซึ่งเชื่อมต่อเซมิคอนดักเตอร์ชนิด p และ n ภายในผลึกเดี่ยว ไดโอดประกอบด้วยทางแยก PN หนึ่งจุด ในขณะที่ FET ประกอบด้วยทางแยก PN คู่หนึ่ง (pnp หรือ npn) เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับพื้นผิวของจุดเชื่อมต่อ PN เกินค่าที่กำหนด อิเล็กตรอนจะไหล คุณสมบัตินี้ใช้เพื่อควบคุมสัญญาณไฟฟ้า (โดยการเปิดและปิด) ตามขนาดของแรงดันไฟฟ้า เพื่อความสะดวกในการเปลี่ยนทันที จำเป็นต้องเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าด้วยความเร็วสูง ดังนั้นเซมิคอนดักเตอร์จะต้องมีความจุต่ำตามลำดับของพิโกฟารัดหลายตัว
รูปที่ 1 ลักษณะทางไฟฟ้าของไดโอด (ลักษณะคงที่)
รูปที่ 2 ลักษณะทางไฟฟ้าของไดโอด (ลักษณะไดนามิก)
ปัญหา
สัญญาณการวัดของมิเตอร์ LCR คือคลื่นไซน์ที่มีศูนย์กลางที่ศูนย์ เมื่อคลื่นไซน์ที่มีศูนย์กลางที่ศูนย์ถูกนำไปใช้กับเซมิคอนดักเตอร์ สัญญาณการวัดจะบิดเบี้ยวเนื่องจากลักษณะของเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งกระแสจะไหลไปในทิศทางบวกแต่ไม่ไหลในทิศทางลบ ดังนั้น ความจุจะถูกวัดด้วยมิเตอร์ LCR ในขณะที่ใช้แรงดันไบอัส DC จากแหล่งจ่ายไฟ DC ไปยังเซมิคอนดักเตอร์ นอกจากนี้ การวัดความจุในขณะที่เปลี่ยนแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงทำให้ได้คุณลักษณะ CV ของเซมิคอนดักเตอร์ อย่างไรก็ตาม การวัดค่าโดยใช้มิเตอร์ LCR และแหล่งจ่ายไฟ DC ในลักษณะนี้ ต้องใช้โปรแกรมในการรวมและควบคุมอุปกรณ์ทั้งสองชิ้น
วิธีการแก้
“Sequence Maker” เป็นโปรแกรมเสริมของ Excel ที่ให้การควบคุมเครื่องมือวัดแบบบูรณาการ รองรับ USB, RS-232C, LAN และ GPIB เป็นอินเทอร์เฟซการสื่อสาร นอกจากนี้ยังรองรับ VISA ซึ่งเป็นโปรแกรมควบคุมการสื่อสารแบบไม่เชื่อเรื่องพระเจ้าสำหรับเครื่องมือ เนื่องจากสามารถค้นหาและเชื่อมต่อกับเครื่องมือที่เชื่อมต่อกับพีซีได้โดยอัตโนมัติ จึงสามารถใช้การควบคุมได้ตามต้องการโดยสังเกตคำสั่งควบคุมที่คุณต้องการดำเนินการตามลำดับในไฟล์ Excel
ข้อมูลการวัด
เนื่องจาก “Sequence Maker” เป็น Add-in ของ Excel ที่ให้การควบคุมเครื่องมือแบบบูรณาการ คุณจึงสามารถแสดงกราฟและจัดการข้อมูลที่บันทึกได้โดยใช้ฟังก์ชันของ Excel ไม่จำเป็นต้องกังวลเกี่ยวกับวิธีประมวลผลข้อมูลที่คุณบันทึกด้วยโปรแกรมที่คุณพัฒนาขึ้นเอง คุณสามารถเปรียบเทียบข้อมูลและสร้างรายงานโดยใช้ฟังก์ชัน Excel ที่คุ้นเคย
