Identification de la capacité thermique aux temps courts des transistors de puissances Applications: Mesures PA Pieter Vanyzere Responsables: Thomas Zimmer Pierre-Yvan Sulima

Les transistors bipôlaires à hétérojonction (TBH) Dispositif électronique à base de semi-conducteur Son principe de fonctionnement est basé sur 2 jonction PN, une en direct et une en inverse La polarisation de la jonction PN inverse par un faible courant va permettre de « commander » un courant beaucoup plus intéressant, c’est la principe de l’amplification de courant La découverte du transistor a permis la miniaturisation des montage électronique Introduction

Où est-ce que l’on trouve le transistor sur le wafer ? Introduction

Détails des motifs sur le wafer Introduction

Appareils utilisés pour les mesures Les Appareils

La station avec IC-CAP Les Appareils

La source modulaire de tension et de courant HP4155 Les Appareils

Le générateur d’impulsion Agilent 33220A Les Appareils

L’oscilloscope Lecroy Wave pro 960 Les Appareils

Le banc de mesure Karl Suss PA200 Les Appareils

Le régulateur de température (-65°C à +200°C) Les Appareils

Les appareils sont pilotés avec la même station Ca marche avec une connexion GPIB C’est un logiciel avec des possibilités de simulations et de calculs mathématiques Le logiciel IC-CAP

Avec IC-CAP (continu) Avec le générateur et l’oscilloscope (pulsé) Méthode de mesure

Avec IC-CAP (continu) SMU1 et SMU2 sont les deux sources de tension/courant du HP4155 Piloté par IC-CAP Méthode de mesure

Avec le générateur et l’oscilloscope (pulsé) SMU1 est l’oscilloscope (pour la tension Vbe) et SMU1 et aussi connecté avec la source pour la courant Ib. SMU2 et le générateur qui envoyé la pulse sur Vce (par exemple entre 1V et 3V) Méthode de mesure

Mesurer avec IC-CAP Extraire les valeurs avec un programme sous Excel pour les différentes valeurs de température Interpolé des ligne entre deux point connu Fixé Vce et Vbe et déterminé la courant Ic Détermination de la température de jonction Détermination de la valeur Rth (avec la formule Rth = (Tj-Ti)/ ∆Pdiss ) La détermination de Rth

Les valeurs mesurés par IC-CAP Exemple: T=300K Ib= 16µA La détermination de Rth

Interpolé des ligne entre deux point connu Fixé Vce et Vbe et déterminé la courant Ic Détermination de la température de jonction La détermination de Rth Extraire T, Vce, Ic Fixé Vbe

Détermination de la valeur Rth (avec la formule Tj = Ti + (Pj-P 0 ).R th et => R th = (Tj-Ti) / Pdiss ) Ib est toujours fixé! La détermination de Rth

L’effet de l’auto échauffement (mesuré avec l’oscilloscope) Vce et Vbe on fonction de temp La détermination de Cth

L’effet de l’auto échauffement (Calculé avec Excel) Vbe on fonction de Tj La détermination de Cth

Tj = Rth.Pdis (1-e ^(- t/ τ)) τ = R th. C th Cth = τ / Rth Rth et Cth dois être très petit Si le valeur τi est très petit c’est très bien pour la fréquence et la réaction de la transistor La détermination de Cth

Le but est le détermination de la valeur Rth et Cth et de connaissance que la transistors va marché dans la téléphone mobile, ou les autres applications a le fréquence qui est nécessaire STmicroelectronics doit connais que les transistors sont bonnes pour leur a œuvres ou pas A la méthode de mesure avec le générateur et l’oscilloscope pour PA3(24 émetteurs) et + il y a t’une problème d’impédance, le pulse envoyé par le générateur n’est pas bon on a besoin d’un réseaux d’adaptation pour mesuré ca Conclusion