반도체 소자분석기를 이용한 BJT의 등가회로 변수추출(STA: Semiconductor Test and Analyzer - 반도체소자분석기)

소개글

STA(Semiconductor Test and Analyzer - 반도체소자분석기)를 이용해서 BJT의 등가회로 변수추출을 하는 내용입니다. Gummel Poon Model을 사용하여 변수를 추출하였습니다. 실험을 할 때 자료가 많이 없어서 고생을 했던 기억이 나네요. 참고하시고 좋은 성적 거두세요^^

목차

-. 실험제목: 반도체 소자분석기를 이용한 BJT의 등가회로 변수추출
1. 실험 목표
2. 실험에 이용되는 Gummel-Poon 등가회로 모델과 추출 Parameter
3. 측정 진행 방향
4. 측정 과정 및 방법
<<1>> NPN 과 PNP 트랜지스터의 특성관찰
1-1>> Ib-Vbe 입력 전달특성 (NPN BJT 및 PNP BJT)
2-1>> Ic-Vce 출력 전달특성 (NPN BJT 및 PNP BJT)
3-1>> gummel plot (NPN BJT 및 PNP BJT)
4-1>> common base current gain (NPN BJT 및 PNP BJT)

<<2>> NPN BJT의 Parameter 추출 (Using STA)
5>> Re 측정
6>> Rc 측정
7>> VAF 값 구하기
8>> 순방향 gummel 특성 측정
-. 저전류 영역 C2, NE 값 추출 (교육용 STA의 해상도 문제 때문에 실질적으로 구할 수는없다.)
-. 중전류 영역: IS, BF, NF 값 추출
-. 고전류 영역: RB, RBM, IRM, NK, IKF 값 추출
10>> 역방향 gummel 특성 측정
<<3>> C-V 곡선을 이용한 NPN BJT의 Parameter 추출
5. 측정 결과
6. 측정을 마치고..
6. 참고문헌

본문내용

실험 4. 반도체 소자분석기를 이용한 BJT의 등가회로 변수추출
(STA: Semiconductor Test and Analyzer - 반도체소자분석기)

1. 실험 목표:
BJT의 전기적 DC Parameter들을 STA (Semiconductor Test and Analyzer - 반도체소자분석기)를 이용하여 측정하고 이를 바탕으로 등가회로 변수를 추출한다. 추출된 변수를 이용하여 SPICE 시뮬레이션을 수행하고 이를 실제 측정값과 비교한다.

2. 실험에 이용되는 Gummel-Poon 등가회로 모델과 추출 Parameter
Gummel-Poon 등가회로 모델은 BJT 모델 중 가장 널리 이용되는 회로 시뮬레이션 모델이다. Gummel-Poon 등가회로 모델을 이용하여 추출할 수 있는 Parameter 중 실험을 통해서 실제로 추출한 추출한 Parameter들은 다음과 같다.

3. 측정 진행 방향
측정은 크게 세 가지 측면으로 진행되었다.

첫 번째는 NPN BJT와 PNP BJT 두 Type의 입력전달 특성과 출력 전달특성, Gummel Plot, Common Base Current Gain 이렇게 네 가지에 대하여 각각 살펴보았다. 여기서는 NPN과 PNP 각각의 BJT 특성을 개괄적으로 살펴보는 내용이었으며, 입출력 전달특성의 파형, Gummel Plot의 방법 및 파형 숙지, Commom Base Current Gain의 측정 방법 및 측정되는 대략의 값 등에 대하여 알아보았다. 자세한 내용은 두 번째 NPN BJT의 실험으로 측정을 진행하며 결과물을 얻어내었다. (Gummel Plot과 Common Base Current Gain 은 뒤에서 정확한 측정이 이루어지기 때문에 NPN과 PNP BJT의 차이 정도를 숙지하는 정도로 실험의 측정이 진행되었다.) 특히 여기서 사용하는 Gummel Plot은 트랜지스터가 정상 동작하는지 알아보는 중요한 척도가 되므로 유념하여 실험에 임하였다.

참고 자료

-. 아주대학교 반도체실험 부교재 (유인물)
-. 사이트:
http://eesof.tm.agilent.com/docs/iccap2002/MDLGBOOK/7DEVICE_MODELING/3TRANSISTORS/1GummelPoon/GP_DOCU.pdf