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半导体器件寿命测试

半导体器件寿命测试

半导体器件寿命测试

0 前言

大功率半导体激光器的应用领域越来越广泛,其可靠性非常重要,且寿命是

衡量可靠性的重要指标之一。然而,大功率激光器的工作寿命还没有一个国际

标准定义,也没有标准的加速检测方法。大量长寿命的无Al 激光器的高温加

速老化寿命试验也是在假定了激活能的基础上进行的,这样进行试验由于不知

道不确定失效的机理,得到的寿命数据也是不能令人信服的。本文基于加速寿

命试验的基本概念,参考普通半导体器件寿命测试方法,通过两次高温加速老化,绘制激光器的老化曲线,计算出激活能,然后利用所求的激活能通过统计

学的方法,反推出室温下器件的寿命值。 1 试验与计算分析本试验分别在40、80℃下对20 只随机抽取的波长808 nm 的无Al 连续输出功率为1 W 的单管激光器进行1.2 A 恒流老化。老化前抽出10 只在室温下进行P-I-Y 测试,如图1 所示。

加速老化试验过程分两个方面同时进行,一半器件用半导体激光器功率老化

设备进行40℃(不控温)下的老化,由探测器定时自动采集光功率相对值并由电

脑记录;另外一半放置于温度设定为80℃的高低温试验箱中通过探测器手工定时采集激光器的功率。两次试验电流恒定控制为1.2 A。图2 和图3 为老化过程中的功率退化曲线。

试验中规定相对功率下降30%为激光器失效时间。40℃下的中位寿命为3 000 h;80℃下的中位寿命为330 h。器件失效从根本上讲都是基本的物理化学过程,而温度对于许多物理化学过程来讲都是一个重要因素,温度升高以后,

这些变化过程大大加快,器件失效过程被加速,试验总结出来阿列尼乌斯(Arrhenius)经验公式

载流子寿命

载流子寿命 半导体中的非平衡载流子寿命是半导体的一个基本特性参数,它的长短将直接影响到依靠少数载流子来工作的半导体器件的性能,这种器件有双极型器件和p-n结光电子器件等。但是,对于在结构上包含有p-n结的单极型器件(例如MOSFET)也会受到载流子寿命的影响。 非平衡载流子寿命主要是指非平衡少数载流子的寿命。影响少子寿命的主要因素是半导体能带结构和非平衡载流子的复合机理;对于Si、Ge、GaP等间接禁带半导体,一般决定寿命的主要因素是半导体中的杂质和缺陷。 对于少子寿命有明显依赖关系的电子器件特性,主要有双极型器件的开关特性、导通特性和阻断特性;对于光电池、光电探测器等之类光电子器件,与少子寿命直接有关的特性主要有光生电流、光生电动势等。 (1)少子寿命对半导体器件性能的影响: ①双极型器件的开关特性与少子寿命的关系: 双极型器件的开关特性在本质上可归结为p-n结的开关性能。 p-n结的开关时间主要是关断时间,而关断时间基本上就是导通时注入到扩散区中的少子电荷消失的过程时间(包括有存储时间和下降时间两个过程)。少子寿命越短,开关速度就越快。因此,为了提高器件的开关速度,就应该减短少子寿命。 ②器件的阻断特性与少子寿命的关系: 半导体器件在截止状态时的特性——阻断特性,实际上也就是p-n结在反向电压下反向漏电流大小的一种反映。因此,这里器件的阻断特性不单指双极型器件,而且也包括场效应器件在内。 p-n结的反向漏电流含有两个分量:一是两边扩散区的少子扩散电流,二是势垒区中复合中心的产生电流;这些电流都与少子寿命有关,载流子寿命越长,反向漏电流就越小,则器件的阻断特性也就越好。当载流子寿命减短到一定程度时,反向电流即大幅度地上升,就会产生反向电流不饱和的“软”的阻断特性。 一般,硅p-n结的反向漏电流主要是势垒区复合中心的产生电流,因此载流子的产生寿命将严重地影响到器件的阻断特性。所以注意工艺控制,减小杂质和缺陷的不良影响,对于提高器件的阻断特性至关重要。 总之,为了获得良好的器件阻断特性,要求器件应该具有较长的少数载流子寿命。为此,

半导体器件(附答案)

第一章、半导体器件(附答案) 一、选择题 1.PN 结加正向电压时,空间电荷区将 ________ A. 变窄 B. 基本不变 C. 变宽 2.设二极管的端电压为 u ,则二极管的电流方程是 ________ A. B. C. 3.稳压管的稳压是其工作在 ________ A. 正向导通 B. 反向截止 C. 反向击穿区 4.V U GS 0=时,能够工作在恒流区的场效应管有 ________ A. 结型场效应管 B. 增强型 MOS 管 C. 耗尽型 MOS 管 5.对PN 结增加反向电压时,参与导电的是 ________ A. 多数载流子 B. 少数载流子 C. 既有多数载流子又有少数载流子 6.当温度增加时,本征半导体中的自由电子和空穴的数量 _____ A. 增加 B. 减少 C. 不变 7.用万用表的 R × 100 Ω档和 R × 1K Ω档分别测量一个正常二极管的正向电阻,两次测 量结果 ______ A. 相同 B. 第一次测量植比第二次大 C. 第一次测量植比第二次小 8.面接触型二极管适用于 ____ A. 高频检波电路 B. 工频整流电路 9.下列型号的二极管中可用于检波电路的锗二极管是: ____ A. 2CZ11 B. 2CP10 C. 2CW11 D.2AP6 10.当温度为20℃时测得某二极管的在路电压为V U D 7.0=。若其他参数不变,当温度上 升到40℃,则D U 的大小将 ____ A. 等于 0.7V B. 大于 0.7V C. 小于 0.7V 11.当两个稳压值不同的稳压二极管用不同的方式串联起来,可组成的稳压值有 _____ A. 两种 B. 三种 C. 四种 12.在图中,稳压管1W V 和2W V 的稳压值分别为6V 和7V ,且工作在稳压状态,由此可知输 出电压O U 为 _____ A. 6V B. 7V C. 0V D. 1V

产品寿命可靠性试验MTBF计算规范

产品寿命可靠性试验MTBF计算规范 一、目的: 明确元器件及产品在进行可靠性寿命试验时选用标准的试验条件、测试方法 二、范围: 适用于公司内所有的元器件在进行样品承认、产品开发设计成熟度/产品成熟度(DMT/PMT)验证期间的可靠性测试及风险评估、常规性ORT例行试验 三、职责: DQA部门为本文件之权责单位,责权主管负责本档之管制,协同开发、实验室进行试验,并确保供应商提交的元器件、开发设计产品满足本文件之条件并提供相关的报告。 四、内容: MTBF:平均无故障时间 英文全称:Mean Time Between Failure 定义:衡量一个产品(尤其是电器产品)的可靠性指标,单位为“小时”.它反映了产品的时间质量,是体现产品在规定时间内保持功能的一种能力.具体来说,是指相邻两次故障之间的平均工作时间,也称为平均故障间隔,它仅适用于可维修产品,同时也规定产品在总的使用阶段累计工作时间与故障次数的比值为MTBF

MTBF测试原理 1.加速寿命试验 (Accelerated Life Testing) 执行寿命试验的目的在于评估产品在既定环境下之使用寿命. 常规试验耗时较长,且需投入大量的金钱,而产品可靠性资讯又不能及时获得并加以改善. 可在实验室时以加速寿命试验的方法,在可接受的试验时间里评估产品的使用寿命. 是在物理与时间基础上,加速产品的劣化肇因,以较短的时间试验来推定产品在正常使用状态的寿命或失效率.但基本条件是不能破坏原有设计特性. 一般情况下, 加速寿命试验考虑的三个要素是环境应力,试验样本数和试验时间. 一般电子和工控业的零件可靠性模式及加速模式几乎都可以从美军规范或相关标准查得,也可自行试验分析,获得其数学经验公式. 如果温度是产品唯一的加速因素,则可采用阿氏模型(Arrhenius Model),此模式最为常用. 引进温度以外的应力,如湿度,电压,机械应力等,则为爱玲模型(Eyring Model),此种模式适用的产品包括电灯,液晶显示元件,电容器等. 反乘幂法则(Inverse Power Law)适用于金属和非金属材料,如轴承和电子装备等.

模拟电路习题

第一章 半导体器件基础 ⒈ 讨论题与思考题 ⑴ PN 结的伏安特性有何特点? ⑵ 二极管是非线性元件,它的直流电阻和交流电阻有何区别?用万用表欧姆档测量的二极管电阻属于哪一种?为什么用万用表欧姆档的不同量程测出的二极管阻值也不同? ⑶ 硅二极管和锗二极管的伏安特性有何异同? ⑷ 在结构上,三极管是由两个背靠背的PN 结组成的,那么,三极管与两只对接的二极管有什么区别? ⑸ 三极管是由两个背靠背的PN 结组成的,由很薄的基区联系在一起。那么,三极管的发射极和集电极是否可以调换使用? ⑹ 场效应管的性能与双极型三极管比较有哪些特点? ⒉ 作业题 题1.1 在硅本征半导体中掺入施主杂质,其浓度为3 17d cm 10 =N ,分别求出在250K 、300K 、350K 时电子和空穴的浓度。 题 1.2 若硅PN 结的317a cm 10 =N ,3 16d cm 10=N ,求T =300K 时PN 结的内建电位差。 题1.3 流过硅二极管的电流I D =1mA 时,二极管两端压降U D =0.7V ,求电流I D =0.1mA 和10mA 时,二极管两端压降U D 分别为多少? 题1.4 电路如图题1.4中二极管是理想的,t U u ωsin m i ?=: ① 画出该电路的传输特性; ② 画出输出电压波形。 题图 1.4 题1.5 题图 1.5中二极管是理想的,分别求出题图1.5(a)、(b)中电压U 和电流I 的值。 (a) (b) 题图1.5 题1.6 在图题1.6所示电路中,取5-V

半导体器件物理 试题库

半导体器件试题库 常用单位: 在室温(T = 300K )时,硅本征载流子的浓度为 n i = 1.5×1010/cm 3 电荷的电量q= 1.6×10-19C μn =1350 2cm /V s ? μp =500 2 cm /V s ? ε0=8.854×10-12 F/m 一、半导体物理基础部分 (一)名词解释题 杂质补偿:半导体内同时含有施主杂质和受主杂质时,施主和受主在导电性能上有互相抵消 的作用,通常称为杂质的补偿作用。 非平衡载流子:半导体处于非平衡态时,附加的产生率使载流子浓度超过热平衡载流子浓度, 额外产生的这部分载流子就是非平衡载流子。 迁移率:载流子在单位外电场作用下运动能力的强弱标志,即单位电场下的漂移速度。 晶向: 晶面: (二)填空题 1.根据半导体材料内部原子排列的有序程度,可将固体材料分为 、多晶和 三种。 2.根据杂质原子在半导体晶格中所处位置,可分为 杂质和 杂质两种。 3.点缺陷主要分为 、 和反肖特基缺陷。 4.线缺陷,也称位错,包括 、 两种。 5.根据能带理论,当半导体获得电子时,能带向 弯曲,获得空穴时,能带 向 弯曲。 6.能向半导体基体提供电子的杂质称为 杂质;能向半导体基体提供空穴的杂 质称为 杂质。 7.对于N 型半导体,根据导带低E C 和E F 的相对位置,半导体可分为 、弱简 并和 三种。 8.载流子产生定向运动形成电流的两大动力是 、 。

9.在Si-SiO 2系统中,存在 、固定电荷、 和辐射电离缺陷4种基 本形式的电荷或能态。 10.对于N 型半导体,当掺杂浓度提高时,费米能级分别向 移动;对于P 型半 导体,当温度升高时,费米能级向 移动。 (三)简答题 1.什么是有效质量,引入有效质量的意义何在?有效质量与惯性质量的区别是什么? 2.说明元素半导体Si 、Ge 中主要掺杂杂质及其作用? 3.说明费米分布函数和玻耳兹曼分布函数的实用范围? 4.什么是杂质的补偿,补偿的意义是什么? (四)问答题 1.说明为什么不同的半导体材料制成的半导体器件或集成电路其最高工作温度各不相同? 要获得在较高温度下能够正常工作的半导体器件的主要途径是什么? (五)计算题 1.金刚石结构晶胞的晶格常数为a ,计算晶面(100)、(110)的面间距和原子面密度。 2.掺有单一施主杂质的N 型半导体Si ,已知室温下其施主能级D E 与费米能级F E 之差为 1.5B k T ,而测出该样品的电子浓度为 2.0×1016cm -3,由此计算: (a )该样品的离化杂质浓度是多少? (b )该样品的少子浓度是多少? (c )未离化杂质浓度是多少? (d )施主杂质浓度是多少? 3.室温下的Si ,实验测得430 4.510 cm n -=?,153510 cm D N -=?, (a )该半导体是N 型还是P 型的? (b )分别求出其多子浓度和少子浓度。 (c )样品的电导率是多少? (d )计算该样品以本征费米能级i E 为参考的费米能级位置。 4.室温下硅的有效态密度1932.810 cm c N -=?,1931.110 cm v N -=?,0.026 eV B k T =,禁带 宽度 1.12 eV g E =,如果忽略禁带宽度随温度的变化

《半导体器件》习题及参考答案

第二章 1 一个硅p -n 扩散结在p 型一侧为线性缓变结,a=1019cm -4,n 型一侧为均匀掺杂,杂质浓度为3×1014cm -3,在零偏压下p 型一侧的耗尽层宽度为0.8μm,求零偏压下的总耗尽层宽度、内建电势和最大电场强度。 解:)0(,22≤≤-=x x qax dx d p S εψ )0(,2 2n S D x x qN dx d ≤≤-=εψ 0),(2)(22 ≤≤--=- =E x x x x qa dx d x p p S εψ n n S D x x x x qN dx d x ≤≤-=- =E 0),()(εψ x =0处E 连续得x n =1.07μm x 总=x n +x p =1.87μm ?? =--=-n p x x bi V dx x E dx x E V 0 516.0)()( m V x qa E p S /1082.4)(25 2max ?-=-= ε,负号表示方向为n 型一侧指向p 型一侧。 2 一个理想的p-n 结,N D =1018cm -3,N A =1016cm -3,τp=τn=10-6s ,器件的面积为1.2×10-5cm -2,计算300K 下饱和电流的理论值,±0.7V 时的正向和反向电流。 解:D p =9cm 2/s ,D n =6cm 2/s cm D L p p p 3103-?==τ,cm D L n n n 31045.2-?==τ n p n p n p S L n qD L p qD J 0 + =

I S =A*J S =1.0*10-16A 。 +0.7V 时,I =49.3μA , -0.7V 时,I =1.0*10-16A 3 对于理想的硅p +-n 突变结,N D =1016cm -3,在1V 正向偏压下,求n 型中性区内存贮的少数载流子总量。设n 型中性区的长度为1μm,空穴扩散长度为5μm。 解:P + >>n ,正向注入:0)(2 202=---p n n n n L p p dx p p d ,得: ) sinh() sinh() 1(/00p n n p n kT qV n n n L x W L x W e p p p ---=- ??=-=n n W x n n A dx p p qA Q 20010289.5)( 4一个硅p +-n 单边突变结,N D =1015cm -3,求击穿时的耗尽层宽度,若n 区减小到5μm,计算此时击穿电压。 解:m V N E B g c /1025.3)1 .1E )q ( 101.148 14 32 1S 7 ?=?=( ε V qN E V B C S B 35022 == ε m qN V x B B S mB με5.212== n 区减少到5μm 时,V V x W x V B mB mB B 9.143])(1[2 2 /=--= 第三章 1 一个p +-n-p 晶体管,其发射区、基区、集电区的杂质浓度分别是5×1018,1016,1015cm -3,基区宽度W B 为1.0μm,器件截面积为3mm 2。当发射区-基区结上的正向偏压为0.5V ,集电区-基区结上反向偏压为5V 时,计算

按键寿命测试仪操作规程

1.0目的 使得测试人员操作该设备时有一定之规范, 并严格按照此规范执行;并对设备进行保养、点检、维护;并为新进人员之操作训练使用。 2.0范围

适用于工厂实验室按键寿命测试仪操作,本仪器适用于电工电子类产品按键寿命测试。 3.0职责 3.1中试部:负责编制操作规程,设备的使用,并对按键寿命测试仪进行日保养、周保养、月保养,点检; 4.0程序 4.1设备基本规格:工作电源为输入AC220V/50HZ,输出DC31V-2A的开关电源; 4.2设备使用环境:温度:5?C ~+35?C,湿度:25%~75%,供电电源AC220V±10%,50HZ 4.3操作程序 4.3.1接通高压气。 4.3.2 将控制板上的连接线分别连接在按键两端和电磁阀上,并将按键放在测试平台上。 4.3.3调节按键间隙及按键所需测试力度。 4.3.4设置测试所需电压(如需5V或12V,直接将控制板上的拔动开关拔至5V或12V)。 4.3.5设置测试所需阻值:根据上述设置的电压及已知的电流,通过调节工装上的SW旋扭选择所需阻值大小。(如需12VDC 50MA 的测试条件,根据 R=U/I可算出R=240Ω) 4.3.6设置按键击打速度:第一步按下K3按键数码管显示00010000,再调节K3按键至数码管显示00100000,第二步按下K2键至所需数字为止(例 如数码管显示00100010时表示按键击打间隔时间为1秒/次;显示00100015时表示按键击打间隔时间为1.5秒/次;显示00100020时表示按键击打间隔时间为2秒/次…).第三步同时按下K1和K2按键启动上述设置程序,数码管显示00000000,工装上绿色LED会点亮;开始启动测试(数码管显示当前按键累加击打次数),同时按键被按下时工装上红色LED会点亮,按键弹起时红色LED熄灭。 4.3.7测试中及结束后记录按键累加工作次数。 5.0维护及保养(根据实际情况调整) 5.1日保养维护内容 5.1.1机体外部清洁; 5.1.2按键检查; 5.1.3显示状态检查; 5.1.4运行是否正常; 5.1.5检查电源线绝缘皮是否完好; 5.2月保养维护(根据实际情况调整)

最新半导体器件基础测试题

第一章 半导体器件基础测试题(高三) 姓名 班次 分数 一、选择题 1、N 型半导体是在本征半导体中加入下列 ___________ 物质而形成的。 A 、电子; B 、空穴; C 、三价元素; D 、五价元素。 2、在掺杂后的半导体中,其导电能力的大小的说法正确的是 A 、掺杂的工艺; B 、杂质的浓度: C 、温度; D 、晶体的缺陷。 3、晶体三极管用于放大的条件,下列说法正确的是 _______________ 。 A 、发射结正偏、集电结反偏; B 、发射结正偏、集电结正偏; C 、发射结反偏、集电结正偏; D 、发射结反偏、集电结反偏; 4、晶体三极管的截止条件,下列说法正确的是 _____________________ 。 A 、发射结正偏、集电结反偏; B 、发射结正偏、集电结正偏; C 、发射结反偏、集电结正偏; D 、发射结反偏、集电结反偏; 5、晶体三极管的饱和条件,下列说法正确的是 A 、发射结正偏、集电结反偏; C 、发射结反偏、集电结正偏; 6、理想二极管组成的电路如下图所示,其 A 、一 12V ; B 、一 6V ; C 、+6V ; D 、+12V 。 7、要使普通二极管导通,下列说法正确的是 __________________ 。 A 、运用它的反向特性; B 、锗管使用在反向击穿区; C 、硅管使用反向区域,而锗管使用正向区域; D 、都使用正向区域。 8、对于用万用表测量二极管时,下列做法正确的是 _______________________ A 、 用万用表的R X 100或R X 1000的欧姆,黑棒接正极,红棒接负极,指针偏转; B 、 用万用表的R X 10K 的欧姆,黑棒接正极,红棒接负极,指针偏转; C 、 用万用表的R X 100或R X 1000的欧姆,红棒接正极,黑棒接负极,指针偏转; D 、用万用表的R X 10,黑棒接正极,红棒接负极,指针偏转; 9、电路如下图所示,则 A 、B 两点的电压正确的是 ________________ B 、发射结正偏、集电结正偏; D 、发射结反偏、集电结反偏; AB 两端的电压是 _____________

第1章课后习题参考答案

第一章半导体器件基础 1.试求图所示电路的输出电压Uo,忽略二极管的正向压降和正向电阻。 解: (a)图分析: 1)若D1导通,忽略D1的正向压降和正向电阻,得等效电路如图所示,则U O=1V,U D2=1-4=-3V。即D1导通,D2截止。 2)若D2导通,忽略D2的正向压降和正向电阻,得等效电路如图所示,则U O=4V,在这种情况下,D1两端电压为U D1=4-1=3V,远超过二极管的导通电压,D1将因电流过大而烧毁,所以正常情况下,不因出现这种情况。 综上分析,正确的答案是U O= 1V。 (b)图分析: 1.由于输出端开路,所以D1、D2均受反向电压而截止,等效电路如图所示,所以U O=U I=10V。

2.图所示电路中, E

解: (a)图 当u I<E时,D截止,u O=E=5V; 当u I≥E时,D导通,u O=u I u O波形如图所示。 u I ωt 5V 10V uo ωt 5V 10V (b)图 当u I<-E=-5V时,D1导通D2截止,uo=E=5V; 当-E<u I<E时,D1导通D2截止,uo=E=5V; 当u I≥E=5V时,uo=u I 所以输出电压u o的波形与(a)图波形相同。 5.在图所示电路中,试求下列几种情况下输出端F的电位UF及各元件(R、DA、DB)中通过的电流:( 1 )UA=UB=0V;( 2 )UA= +3V,UB = 0 V。( 3 ) UA= UB = +3V。二极管的正向压降可忽略不计。 解:(1)U A=U B=0V时,D A、D B都导通,在忽略二极管正向管压降的情况下,有:U F=0V mA k R U I F R 08 .3 9.3 12 12 = = - =

半导体器件的贮存寿命

半导体器件的贮存寿命 时间:2008-09-03 08:34来源:可靠性论坛作者:张瑞霞,徐立生,高兆丰点击:1291次1引言高可靠半导体器件在降额条件(Tj=100℃)下的现场使用失效率可以小于10-8/h,即小于10FIT,按照偶然失效期的指数分布推算,其平均寿命MTTF大于108h,即大于10000年。据文献报导,电子元器件的贮存失效率比工作失效率还要小一个数量级 1引言 高可靠半导体器件在降额条件(Tj=100℃)下的现场使用失效率可以小于10-8/h,即小于10FIT,按照偶然失效期的指数分布推算,其平均寿命MTTF大于108h,即大于10000年。据文献报导,电子元器件的贮存失效率比工作失效率还要小 一个数量级,即小于1Fit。 国内航天用电子元器件有严格的超期复验规定,航天各院都有自己的相应标准,其内容大同小异[1]。半导体器件在Ι类贮存条件下的有效贮存期最早规定为3年,后放宽到4年,最近某重点工程对进口器件又放宽到5年,比较随意。同时规定,每批元器件的超期复验不得超过2次。 美军标规定对贮存超过36个月的器件在发货前进行A1分组、A2分组以及可焊性检验[2],并没有有效贮存期的规定。 在俄罗斯军用标准中,半导体器件的最短贮存期一般为25年,器件的服务期长达35年,和俄罗斯战略核武器的设计寿命30年相适应。 然而,国内对于半导体器件的贮存寿命尤其是有效贮存期有着不同的解释,在认识上存在着误区。国内的超期复验的规定过严,有必要参考美、俄的做法加以修订,以免大量可用的器件被判死刑,影响工程进度,尤其是进口器件,订货周期长,有的到货不久就要复验,在经济上损失极大。 2芯片和管芯的寿命预计 高可靠半导体器件通常采用成熟的工艺、保守的设计(余量大)、严格的质量控制、封帽前的镜检和封帽后的多项筛选,有效剔除了早期失效器件。用常规的寿命试验方法无法评估其可靠性水平,一般采用加速寿命试验方法通过阿列尼斯方程外推其MTTF,其芯片和管芯的寿命极长,通常大于108h,取决于失效机构激活能和器件的使用结温。 随着工艺技术的进展,半导体器件的激活能每年大约增长3%。据报道1975年的激活能为0 6eV,1995年增长到1 0eV,其MTTF每隔15年增长一倍,加速系数每隔5年增长一倍。 化合物半导体器件微波性能优越,可靠性高,自80年代以来,在军事领域得到了广泛的

半导体器件作业有答案

1.半导体硅材料的晶格结构是(A) A 金刚石 B 闪锌矿 C 纤锌矿 2.下列固体中,禁带宽度 Eg 最大的是( C ) A金属B半导体C绝缘体 3.硅单晶中的层错属于( C ) A点缺陷B线缺陷C面缺陷 4.施主杂质电离后向半导体提供( B ),受主杂质电离后向半导体提供( A ),本征激发后向半导体提供( A B )。 A 空穴 B 电子 5.砷化镓中的非平衡载流子复合主要依靠( A ) A 直接复合 B 间接复合 C 俄歇复合 6.衡量电子填充能级水平的是( B ) A施主能级B费米能级C受主能级 D 缺陷能级 7.载流子的迁移率是描述载流子( A )的一个物理量;载流子的扩散系数是描述载流子( B ) 的一个物理量。 A 在电场作用下的运动快慢 B 在浓度梯度作用下的运动快慢 8.室温下,半导体 Si中掺硼的浓度为 1014cm-3,同时掺有浓度为 1.1×1015cm-3的磷,则电子浓度约为( B ),空穴浓度为( D ),费米能级( G );将该半导体升温至 570K,则多子浓度约为( F ),少子浓度为( F ),费米能级( I )。(已知:室温下,ni≈1.5×1010cm-3,570K 时,ni≈2×1017cm-3) A 1014cm-3 B 1015cm-3 C 1.1×1015cm-3 D 2.25×105cm-3

E 1.2×1015cm-3 F 2×1017cm-3 G 高于 Ei H 低于 Ei I 等于 Ei 9.载流子的扩散运动产生( C )电流,漂移运动产生( A )电流。 A 漂移 B 隧道 C 扩散 10. 下列器件属于多子器件的是( B D ) A稳压二极管B肖特基二极管C发光二极管 D 隧道二极管 11. 平衡状态下半导体中载流子浓度n0p0=ni2,载流子的产生率等于复合率,而当np

按键寿命测试机作业指导书

-机械按键测试寿命机 1.0目的: 使实验员正确规范的使用机械按键寿命机,通过实验机模拟人敲击按键,验证产品按键,薄膜,硅胶按键,硅胶面板等材料的使用寿命。 2.0适用范围: 适用与公司所有来料,新品开发,修改产品规格需做敲击寿命实验的产品等。 3.0职责: 适用与品质部指定的操作人员和设备维护人员。 4.0工作程序: 4.1使用前检查试验机各按键敲击头的力度,标准力度为180g±30g,并检查记录显示器1*1/1*10/1*100显示数据是否正确。速度频率调节旋钮是否正常。 4.2放置键盘的敲击按键数量:同类按键数量为2-4pcs,除特殊外。 4.3安装实验键盘,调节标准:敲击头将键帽压到底,键帽及硅胶同时承受180g±30g力度,敲击频率为3-4次/秒 4.4按下计数器复位开关,将数据归零。再打开调频器电源开关启动机器,并调整敲击速度机检查敲击效果。 4.5在敲击过程中,设备每敲击50万次停休30-60分钟进行保养

4.6每天不定时检查敲击情况,并将敲击状况记录与实验检查记录表。 4.7完成实验后将实验设备开关关闭,并对实验数据进行汇总,并录人电子文件拟成实验报告。 4.8实验完成品或实验未达到要求的而停止实验后,将破坏的实验材料及实验检查记录表整理保存。 4.9在实验过程中检查机器是否运行正常,定期对机器进行日常保养。 5.0实验标准:实验标准按公司产品例行实验标准执行。 产品例行实验标准寿命敲击

日常保养: 1.每天检查寿命实验机外壳是否干净无灰尘。 2.每天检查按键寿命实验机导轨需保持干净。 3.每天检查电源开关通电是否正常。 4.每天检查计数器和计时器工作是否正常。 5.每天按键寿命测试机工作是否正常。 6.每周定期给按键寿命测试机打润滑油。 7.每月定期校验按键速度。 8.每月定期更换耐磨头。 注意事项: 1.待测产品水平放在按键寿命测试机上,调整好位置,使耐磨头垂直敲击在键帽上,然后固定好。 2.调整好按键测试机的力度180g±30g和频率3-4次/秒 3.控制环境温度10-35摄氏度范围内。

温湿度文献综述

学校代码: 学号: HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING 文献综述 题目仓储温湿度报警系统的设计 学生姓名 专业班级电气工程及其自动化二班 学号 系(部)电气信息工程系 指导教师(职称)蒋威(讲师) 完成时间 2011年 3 月 1日

仓储温湿度报警系统的设计综述 摘要:为保证日常工作的顺利进行,首要问题是加强仓库内温度与湿度的监测 工作,并及时报警提示。本文根据粮仓环境测试的特点,应用现代检测理论,对温室的温度、湿度等环境因子进行自动检测,并实现报警功能,首先介绍了粮仓自动监测系统的发展背景及现状,指出在控制监测方面存在的问题和需要进一步深入探讨、研究的各个方面。 关键词:粮仓、单片机、监测、传感器 目前,关于这类监测系统的研究,国内外公开发表的文献不多,下面是关于 单片机自动监测的一些主要文献: 文献[1] 这本书从应用角度出发,精选了国内外最新流行的智能仪器与数据采集系统中的一些有特色、功能很强的新型集成电路20多类100余种。内容涉及仪用放大器,运算放大器,隔离放大器,变送器,A/D、 D/A变换器, LED、LCD驱动器,看门狗定时器,UP电源监控器,数字电位器,闪烁存储器,实时时钟等器件。所优选的每一种器件除阐述其基本功能、电路特点、性能参数和管脚说明之外,更突出器件的使用方法和应用电路。对智能仪器设计、数据采集、自动控制、数字通信和计算机接口这部分设计具有很高的使用和参考价值。 文献[2] 这本书是"单片机应用技术丛书"中专门介绍单片机应用系统软件 设计的一本著作。书中总结了作者多年来在80C51系列单片机应用系统软件设计 中的实践经验,归纳出一整套应用程序设计的方法和技巧。在内容安排上,不仅 有实现功能要求的应用程序设计步骤、子程序、监控程序及常用功能模块设计方法,还以较大篇幅介绍了提高系统可靠性的抗干扰设计和容错设计技术以及程序测试的正确思想方法。附录中向读者提供了完整的系统程序设计样本和经过多年使用考验的定点运算子程序库与浮点运算子程序库的程序文本、注释及使用方法。对于本次设计主要参考的是应用程序设计步骤、子程序、监控程序及常用功能模块设计方法这一部分的内容。 文献[3] 提出MCS-51系列单片机应用系统的构成和设计方法。详细地阐述 了应用系统的前向通道(传感器通道接口)、后向通道(伺服驱动、控制通道接 口)、人机对话通道和相互通道(单片机应用系统之间的通信接口)的结构设计、

电学半导体器件基础测试题

第一章半导体器件基础测试题(高三) 姓名班次分数 一、选择题 1、N型半导体是在本征半导体中加入下列____________ 物质而形成的。 A、电子; B、空穴; C、三价元素; D、五价元素。 2、在掺杂后的半导体中,其导电能力的大小的说法正确的是 ________________ 。 A、掺杂的工艺; B、杂质的浓度: C、温度; D、晶体的缺陷。 3、晶体三极管用于放大的条件,下列说法正确的是 A、发射结正偏、集电结反偏; C、发射结反偏、集电结正偏; 4、晶体三极管的截止条件,下列说法正确的是 A、发射结正偏、集电结反偏; C、发射结反偏、集电结正偏; 5、晶体三极管的饱和条件,下列说法正确的是 A、发射结正偏、集电结反偏; C、发射结反偏、集电结正偏; 9、电路如下图所示,则A、B两点的电压正确 的是 A、U A=3.5V , U B=3.5V , D 截止; B、发射结正偏、集电结正偏; D、发射结反偏、集电结反偏; B、发射结正偏、集电结正偏; D、发射结反偏、集电结反偏; B、发射结正偏、集电结正偏; D、发射结反偏、集电结反偏; 6、理想二极管组成的电路如下图所示,其AB两端的电压是 A、一12V ; C、+6V ;B、一6V ; D、 7、要使普通二极管导通,下列说法正确的是 A、运用它的反向特性; C、硅管使用反向区域,而锗管使用正向区域; 锗管使用在反向击穿区; D、都使用正向区 8、对于用万用表测量二极管时,下列做法正确的是 A、用万用表的 B、用万用表的 C、用万用表的 D、用万用表的R X 100 R X 10K R X 100 R X 10 , 或R X 1000的欧姆,黑棒接正极,红棒接负极,指针偏转; 的欧姆,黑棒接正极,红棒接负极,指针偏转; 或R X 1000的欧姆,红棒接正极,黑棒接负极,指针偏转; 黑棒接正极,红棒接负极,指针偏转;

电子元器件 半导体器件长期贮存 第1部分:总则-编制说明

国家标准《电子元器件半导体器件长期贮存第1部分:总 则》(征求意见稿)编制说明 一、工作简况 1、任务来源 《电子元器件半导体器件长期贮存第1部分:总则》标准制定是2018年国家标准委下达的国家标准计划项目,计划号:20182268-T-339。由中华人民共和国工业和信息化部提出,全国半导体器件标准化技术委员会集成电路分技术委员会(SAC/TC 78/SC2)归口,中国电子科技集团公司第十三研究所负责标准的制定,项目周期为2年。 2、主要工作过程 2.1 2018.12 成立了编制组,编制组成员包括检验试验管理人员、从事半导体器件长期贮存的技术研究人员,以及具有多年标准编制经验的标准化专家。 2.2 2019.01~2019.04 编制组成员广泛收集资料,对等同采用的IEC标准进行翻译、研究、分析和比较,对国内相关单位展开深入调研和部分试验验证。 2.3 2019.05~2019.06编制工作组讨论稿,编制组内部讨论,对工作组讨论稿进行修改、完善,形成征求意见稿,并完成编制说明。 3 标准编制的主要成员单位及其所做的工作 本标准承办单位为中国电子科技集团公司第十三研究所。在标准编制过程中,主要负责标准的翻译、制定、试验及验证工作。 二、标准编制原则和确定主要内容的论据及解决的主要问题 1、编制原则 本标准为电子元器件半导体器件长期贮存系列标准的第1部分,属于基础标准。为保证半导体器件试验方法与国际标准一致,实现半导体器件检验方法、可靠性评价、质量水平与国际接轨,本标准等同采用IEC 62435-1:2016《电子元器件半导体器件长期贮存第1部分:总则》。 2、确定主要内容的依据 除编辑性修改外,本标准的结构和内容与IEC 62435-1:2016保持一致,标准编写符合GB/T 1.1—2009《标准化工作导则第1部分:标准结构和编写》、GB/T 20000.2-2001 《标准化工作指南第2部分:采用国际标准》的规定。

产品通用寿命测试方法

广东德豪润达电气股份有限公司研究所 文件编号:TQC0602001 版本:试行版A 产品寿命测试方法 日期:2004.05.06 页数:1/2 产品名称:电烤箱 类型:电热类一.目的: 测试验证样机寿命是否达到设计寿命。 二.适用范围: 本测试适用于无客户要求的电烤箱寿命测试。 三.参考文献: 参考Applica 寿命测试要求 四.使用设备: 泄漏电流测试仪、耐压仪、秒表、功率表、电风扇、测试夹具 五.通用说明: 1.测试使用的所有仪器均需在测试前进行点检。 2.测试所使用的所有仪器都应以一年为基准进行校验,每一台仪器上都应贴有载有最近调校日期及调校有效期的标签。 3.试验室环境温度:10~ 40 ℃湿度50~95% 六.程序步骤: 样品在测试前,需做高压测试和漏电流测试、烤箱中心温场测试(保证温度符合规格要求)。(一)、Toast 档 1.接额定电压,运行2185个周期,每个周期包括将烧色旋扭置于深烧色,工作完成后打开门用风扇吹冷30秒;重新将烧色旋扭置于深烧色,工作完成后打开门用风扇吹冷10分钟。 2.每运行730个周期时重新测试功率及炉心温度。 (二)、Bake档 1.接额定电压,运行200个周期,每个周期包括90分钟“ON”,30分钟“OFF”。每个“OFF”期间无需风扇吹冷。 2.每运行100个周期时重新测试功率及炉心温度 (三)、Broil档 1.接额定电压,运行316个周期,每个周期包括30分钟“ON”、10分钟“OFF”,每个“OFF”期间用风扇吹冷。 2.每运行105个周期时重新测试功率及炉心温度。

广东德豪润达电气股份有限公司研究所 文件编号:TQC0602001 版本:试行版A 产品寿命测试方法 日期:2004.05.06 页数:2/2 产品名称:电烤箱 类型:电热类 七.注意事项: 1.在测试过程中若发现异常情况必须立即停止测试。 2.在寿命测试0%、34%、50%、75%、100%各阶段时,需要对各项性能重新测试并记录相关数据。 八.判定结果: 1.耐压、泄漏电流通过。 2.无任何功能失效。 3.Toast 档:低、中档产品2185个循环(2 uses/day * 7 day/week * 52 week/year * 3 year = 2185 uses ); 高档产品3640个循环(2 uses/day * 7 day/week * 52 week/year * 5 year = 3640 uses)。 4.Bake档:低、中档产品300个小时(0.4 hour/day * 5 day/week * 50 week/year * 3 year = 300 hours); 高档产品500个小时(0.4 hour/day * 5 day/week * 50 week/year * 5 year = 500 hours)。 5.Briol档:低、中档产品158小时(0.21 hour/day * 5 day/week * 50 week/year * 3 year = 158 hours);高 档产品260个小时(0.21 hour/day * 5 day/week * 50 week/year * 5 year = 260 hours)。

半导体器件寿命影响因素分析及处理方法

半导体器件寿命影响因素分析及处理方法 摘要:随着半导体器件的广泛使用,其寿命指标受到业界普遍关注。半导体器 件寿命的延续是一种性能退化过程,最终导致失效。造成这种退化的原因很多, 如人为使用不当、浪涌和静电击穿等,但通过一定的预防措施和增加必要的附加 电路可以有效延长半导体器件的寿命。 关键词:半导体器件;寿命;处理办法 作为现代信息社会基础的半导体材料和器件有着相当重要的地位,半导体电 子器件本身就具有很多不错的优点,不管是在工业上,还是在电力设备当中,半 导体电子器件的应用越来越多。可是,半导体电子器件也是存在着或多或少的不 足之处,再加上自身的特点,所以在设计使用的时候要注意。电子元器件是产品 的最小组成部分, 其可靠性高低直接影响着在此基础上设计的产品可靠性。尤其 是微电子技术的发展使得集成电路的可靠性愈来愈重要, 若其可靠性得不到保证, 不仅影响最终产品的可靠性, 还会影响研制进度、信誉及经济效益。 1 半导体电子器件的发展 随着科学技术的快速发展,电子器件的功能也就越来越强大了。人类的发展 对器件的需求也推动了半导体器件的发展,而半导体的发展又带动了器件的发展。 1)真空电子管。关于真空电子管的意思是指把电子引导进入真空的环境之中,用加在栅极上的电压去改变发射电子阴极表面附近的电场从而控制阳极电流大小,由此来把信号放大。真空电子管的材料有钨、钼、镍、钡锶钙氧化物等等,再以 真空电子学为理论依据,利用电子管制造工艺来完成工作。 2)固体晶体管。固体晶体管具有检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制 等多种功能。固体晶体管作为一种可变电流开关,能够基于输入电压控制输出电流。与普通机械开关不同,固体晶体管利用电讯号来控制自身的开合,而且开关 速度可以非常快,实验室中的切换速度可达100GHz以上。 2 半导体器件的退化和失效 大量试验表明,半导体器件的失效随时间的统计分布规律呈浴盆状,失效期 包括早期的快速退化失效、中期的偶然失效与后期的快速损耗失效。早期快速失 效一般是由半导体材料本身原因造成;中期偶然失效期的时域较宽,在此期间导 致半导体器件失效的原因具有一定的偶然性;后期失效概率较高,主要由各种损 耗积累与综合爆发引起。由此可知,只要通过初期的严格筛选,同时加强质量管 理和改进生产工艺,防止偶然失效,半导体器件就能获得较长的寿命。如图所示。 3 半导体器件寿命影响因素及预防措施 PN 结是半导体器件的核心,对电压冲击的承受能力很差,一旦被击穿,便无法产生非平 衡载流子。在使用过程中,半导体器件的损坏多半是由浪涌或静电击穿造成的。浪涌是一种 突发性的瞬间电信号脉冲,具有很强的随机性,一般表现为尖脉冲,脉宽很窄,但峰值较高,容易使半导体器件瞬时过压造成PN 结击穿,即使不致于一次性使半导体器件产生完全失效,但在多次浪涌的冲击下也会加速它的性能退化和最终失效。在电路的使用过程中,出现比较 多的浪涌是开启或关断电源时抑或器件接触不良时产生的电压/ 电流冲击,以及由于电网波 动或其它大功率电器启动而产生的电压/ 电流冲击。另外,静电也是造成PN 结损坏或击穿的 重要原因。 1)短路保护开关。为半导体器件并联一个电阻较小的短路保护开关是一种简单的消浪涌 方法。当需要启动半导体器件电源时,先闭合短路保护开关,让启动电源瞬间产生的浪涌经 短路保护开关放电,待电源工作稳定后,断开短路开关,稳定的电源便可正常工作于半导体

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