Федеральное агентство по образованию
ГОУ ВПО “Саратовский государственный университет
имени Н. Г. Чернышевского (СГУ)”
ПОСОБИЕ
для выполнения лабораторных работ
в спецпрактикуме по теплофизике
Выпуск девятый
Измерение температуры активных областей полупроводниковых приборов
Саратов 2007
Составители пособия:
Новоселов Владимир Владимирович
Морозов Сергей Владимирович
Оглавление
Введение... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 1
1 Экспериментальные методы определения температуры активных
областей полупроводниковых приборов... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 3
1. 1 Непосредственное измерение температуры поверхностей
нагретых элементов конструкции с помощью малогабарит-
ных термопар и термисторов... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3
1. 2 Метод, основанный на применении термоиндикаторов ... ... ... ... . 4
1. 3 Метод измерения температуры с использованием инфра-
красного излучения ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 6
1. 4 Метод измерения температуры с помощью термочувстви-
тельных параметров ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 10
1. 4. 1 Основные тепловые параметры полупроводниковых
приборов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 10
1. 4. 2 Термочувствительные параметры диодов ... ... ... ... ... ... ... ... 11
1. 4. 3 Методика для измерения температуры в диодах и
выбор термочувствительного параметра... ... ...
... ... ... ... ... . . 13
2 Экспериментальная часть ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 16
2. 1 Описание измерительной схемы... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 16
2. 2 Подготовка к измерениям... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 17
2. 3 Проведение измерений... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 18
2. 3. 1 Калибровка термочувствительного параметра ... ... ... ... ... . 18
2. 3. 2 Измерения термочувствительного параметра в зави-
симости от мощности тепловыделения ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 18
2. 4 Обработка результатов измерений ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 19
Литература ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 21
Введение
Одним из основных факторов, определяющих надёжность и качество
полупроводниковых приборов, является их тепловой режим. Известно, что с
повышением температуры полупроводниковых приборов ухудшаются их
электрические параметры и значительно снижается надёжность их работы,
увеличивается уровень собственных шумов, падает надёжность механиче-
ских соединений и уменьшается их вибростойкость.