Curvas características IV de semiconductores con la herramienta de barrido de Rohde & Schwarz

Su misión

Las tecnologías de semiconductores como diodos, diodos emisores de luz (LED) y células solares están en constante evolución. Es de suma importancia entender las características de los semiconductores. Combinar corriente (I) y voltaje (V) en una curva I/V es una herramienta habitual para determinar las propiedades claves de los componentes o dispositivos en un circuito electrónico. Debido a la existencia de demasiados dispositivos electrónicos pueden representarse en una curva I/V una infinidad de parámetros. A continuación, veremos tres ejemplos

Curva I/V del diodo

Los diodos solo permiten que la corriente fluya en una dirección. El flujo se representa como una curva I/V no lineal que refleja las uniones PN de los semiconductores.

Curva I/V de la célula solar

Las células solares utilizan la luz solar para producir electricidad. En la oscuridad, una célula solar es básicamente un diodo. Una curva I/V de la célula solar en un día soleado revela propiedades importantes, como el punto de máximo de energía, el voltaje de circuito abierto y la corriente de cortocircuito.

Curva I/V del LED

Los LED son diodos con uniones PN. La curva I/V para un LED es parecida a la de un diodo, pero con otra información valiosa acerca del impacto de las brechas de energía del voltaje directo y de los semiconductores en el color del LED.

Solución de Rohde & Schwarz

Las unidades de medición de fuente R&S®NGU401/NGU201 pueden medir con precisión la corriente desde el rango de los submicroamperios hasta los amperios. Una herramienta de barrido proporciona estas unidades de medición de fuente y genera un barrido de voltaje o corriente con la función arbitraria del instrumento. Cada 2 μs la función de registro rápido de la unidad de medición de fuente (SMU) captura los valores de voltaje y corriente para cada paso de barrido y representa los resultados en una curva I/V.

Cursores y multitraza

La representación gráfica de I/V tiene dos cursores (X y O) por traza. Esta puede tener un máximo de 10 trazas con diferentes colores y cursores. Pueden habilitarse y deshabilitarse las etiquetas al lado de cada cursor, lo cual es muy práctico al momento de mover el cursor a lo largo de una traza para leer los valores. Los valores X y Y pueden también leerse con la franja de valores que está situada en el borde derecho de la representación gráfica la cual también muestra estos para ambos cursores en todas las trazas.

Temporización configurable

La función arbitraria (QuickArb) en las fuentes de poder de corriente continua de Rohde & Schwarz puede precisar la configuración variable de voltaje y corriente de la fuente en función del tiempo. Se almacenan los pares de valores de voltaje y corriente junto con un tiempo de permanencia.

Las configuraciones de la temporización, así como del tiempo de estabilización para el paso de barrido, el preretraso y la apertura pueden establecerse con la pestaña de barrido. También puede configurarse la resolución temporal para determinar la frecuencia de muestreo del registro rápido para una adquisición.

Supresión del zumbido

El ruido Hum o zumbido puede suprimirse al conectar a tierra un terminal de baja fuerza. La R&S®NGU viene con un jumper para conectar tanto el segundo terminal de baja fuerza, como el de la conexión a tierra al panel frontal. La opción de herramienta de barrido puede sincronizar el tiempo de adquisición a un múltiplo entero para reducir aún más el zumbido en los resultados.

Resumen

Las unidades de medición de fuente R&S®NGU son una solución precisa y fácil de utilizar para medir, registrar y analizar con precisión propiedades eléctricas. La herramienta de barrido, la función arbitraria y el registro rápido permiten al R&S®NGU ejecutar con precisión barridos I/V. La herramienta de barrido puede también utilizarse con una fuente de poder de corriente continua (R&S®NGM201/NGM202).