1、附件 3：电子行业计量技术规范项目建议书建议项目名称 半导体直流参数验证件校准规范制定或修订 制定 修订 被修订计量技术规范号计量技术规范性质检定规程校准规范计量技术规范类别重点基础主要起草单位 中国电子技术标准化研究院联系人 张珊 联系电话 010-64102267任务年限 1 年 申请经费 5 万元参加单位 中国计量科学研究院具备的特点 安全 节能 环保 自主创新 其他目的、意义和必要性1.目的半导体直流参数验证件，目前广泛应用于半导体器件直流参数测试系统整体验证。半导体直流参数验证件，是通过老化、筛选等流程挑选出来的半导体器件或模拟器件，其导电性介于导电体与绝缘体之间，是利用半导体材料特
2、殊电特性来完成特定参数验证的电子元器件，可用来产生、控制、接收、变换、放大信号和进行能量转换。半导体直流参数验证件可采用半导体器件或模拟器件。其中半导体器件如采用半导体材料制作而成，是硅、锗或砷化镓，可用作整流器、振荡器、发光器、放大器、测光器等器材，为了与集成电路相区别，有时也称为分立器件，绝大部分二端器件（即晶体二极管）的基本结构是一个 PN 结；如采用模拟器件，主要采用模拟电路搭建具备直流参数特征的半导体直流参数的验证件。本项目主要申请编制半导体直流参数验证件校准规范，解决半导体直流参数验证件的溯源问题，为半导体器件完整参数溯源提供保证。2.意义随着科学技术的进步，半导体直流参数验证件广
3、泛应用于新一代信息技术、航空航天、船舶、兵器等领域中。因此，其量值的准确可靠测量对工业控制、国防应用等有极其重要的科学意义和应用价值。制定半导体直流参数验证件校准规范将进一步规范半导体直流参数验证件的校准与检定工作，保障半导体直流参数验证件的量值溯源问题。3.涉及自主创新的特点和发挥的作用该校准规范规定的半导体直流参数验证件主要用于半导体器件测试的单点整体性能保证，校准规范所规定的直流参数基本误差的校准项目及校准方法，具有一定的自主创新性。4.解决行业、产业的问题本规范适用于直流电压3kV，直流电流30A，脉冲电流500A 的半导体直流参数验证件的校准，验证件类型覆盖 二极管、双极晶体管、场效
4、应晶体管、绝缘栅双极晶体管等。5.必要性和迫切性半导体直流参数验证件是微电子工艺流程过程中的必备验证件，是半导体器件整体参数的验证必备设备。目前，受中芯事件影响，我国加大国内微电子相关技术投入，半导体直流参数验证件作为关键质量控制标准器，迫切需要编制相关规范，解决其溯源问题。6.先进性和亮点、社会效益和推广应用前景我国微电子领域，技术较弱，该规范的编制，将直接保障半导体直流参数验证件量值的准确可靠，该方法可直接推广到动态参数、极限参数等，全面保证半导体参数验证件及微电子领域内验证件的量值准确可靠。7.查新结果经查询，无专门针对半导体直流参数验证件的校准或检定规程。范围和主要计量特性1.计量技术
5、规范的适用范围本规范适用于施加偏置电压 0.1V3kV、偏置电流30A、偏置（脉冲）电流500A，准确度在 1.5%10%的 半导体直流参数验证件的校准。2.计量特性2.1 直流参数量值直流参数范围：（1）二极管校准参数 电压范围 电流范围反向击穿电压 VR 30V3kV 10A、100A、1mA、10mA反向漏电流 IR 30V3kV 10A、100A、1mA、10mA正向结电压 VF 0.1V30V 10uA1200A稳定电压 VZ 0.1V30V 10uA10A（2）双极型晶体管校准参数 电压范围 电流范围IE=0 时的集电极基极击穿电压 V(BR)CBO30V3kV 10A、 100A
6、、 1mA、10mAIC=0 时的发射极基极击穿电压 V(BR)EBO-30V -0.1V，0.1V30V10A、 100A、 1mA、10mAIB=0 时的集电极发射极击穿电压 V(BR)CEO30V3kV 10A、 100A、 1mA、10mAIE=0 时的集电极基极截止电流 ICBO30V3kV 10A、 100A、 1mA、10mAIB=0 时的集电极发射极截止电流 ICEO30V3kV 10A、 100A、 1mA、10mAIC=0 时的发射极基极截止电流 IEBO-30V -0.1V，0.1V30V10A、 100A、 1mA、10mA共发射极正向电流传输比的静态值 hFEVCE:
7、 0.1V30V IC: 10A1000AIB: 10uA10A集电极发射极饱和电压 VCEsatVCE: 0.1V30VVBE: -30V-0.1V，0.1V30VIC: 10A1000AIB: 10uA10A基极发射极饱和电压 VBEsatVCE: 0.1V30VVBE: -30V-0.1V，0.1V30VIC: 10A1000AIB: 10uA10A（3）场效应晶体管校准参数 电压范围 电流范围栅源阈值电压VGS(th)-30V -0.1V，0.1V30V10uA10A源极通态电流 ID(on) VDS: 0.1V30VVGS: -30V-0.1V，0.1V30VID: 10A1000A
8、IG: 10uA10A静态漏源通态电阻rDS(on)VDS: 0.1V30VVGS: -30V-0.1V，0.1V30VID: 10A1000AIG: 10uA10A漏源“通态”电压VDS(on)VDS: 0.1V30VVGS: -30V-0.1V，0.1V30VID: 10A1000AIG: 10uA10A正向跨导 gm VDS: 0.1V30VVGS: -30V-0.1V，0.1V30VID: 10A1000A漏源击穿电压 V(BR)DSS30V3kV 10A、 100A、1mA、10mA栅源击穿电压 V(BR)GSS30V3kV 10A、 100A、1mA、10mA栅源短路时的漏极电流
9、IDSS30V3kV 10A、 100A、1mA、10mA栅极正向漏电流 IGSSF -30V -0.1V，0.1V30V100nA、10A、100A 、1mA、10mA栅极反向漏电流 IGSSR -30V -0.1V，0.1V30V100nA、10A、100A 、1mA、10mA二极管电压 VSD VDS: 0.1V30V ID: 10A1000A（4）绝缘栅双极晶体管校准参数 电压范围 电流范围栅极阈电压 VGE(th) 0.1V30V 10uA10A集电极发射极的饱和电压 VCEsatVCE: 0.1V30VVGE: -30V-0.1V，0.1V30VIC: 10A1000A零栅压时的集
10、电极电流 ICES30V3kV 10A、 100A、 1mA、10mA栅极发射极的漏电流 IGES-30V -0.1V，0.1V30V10A、 100A、 1mA、10mA正向跨导 gm VCE: 0.1V30VVGE: -30V-0.1V，0.1V30VIC: 10A1000A集电极发射极的击穿电压 V(BR)CES30V3kV 10A、 100A、 1mA、10mA二极管电压 VEC VDS: 0.1V 30V ID: 10A1000A最大允许误差：（1.5%10%） 。2.2 短期稳定性施加规定条件，按用户要求，进行短期稳定性考核，一般每月进行 46 次试验，测量二极管、双极型晶体管、场
11、效应晶体管、绝缘栅双极晶体管等半导体器件的直流参数，来验证或者给出半导体直流参数验证件的短期稳定性。3.主要测量标准的技术指标1）功率半导体器件直流参数标准装置（1）二极管校准参数 电压范围及指标 电流范围及指标反向击穿电压 VR30V3kV技术指标：(1%2%）10A、 100A、 1mA、10mA技术指标：1%反向漏电流 IR 30V3kV技术指标：2%10A、 100A、 1mA、10mA技术指标：1%正向结电压 VF 0.1V30V技术指标：1% 10uA1200A技术指标：0.5%稳定电压 VZ 0.1V30V技术指标：1% 10uA10A技术指标：0.5%（2）双极型晶体管校准参数
12、 电压范围及指标 电流范围及指标IE=0 时的集电极基极击穿电压 V(BR)CBO30V3kV技术指标：2%10A、 100A、 1mA、10mA技术指标：1%IC=0 时的发射极基极击穿电压 V(BR)EBO-30V -0.1V，0.1V30V技术指标：1%10A、 100A、 1mA、10mA技术指标：1%IB=0 时的集电极发射极击穿电压 V(BR)CEO30V3kV技术指标：2%10A、 100A、 1mA、10mA技术指标：1%IE=0 时的集电极基极截止电流 ICBO30V3kV技术指标：2%10A、 100A、 1mA、10mA技术指标：1%IB=0 时的集电极发射极截止电流 I
13、CEO30V3kV技术指标：2%10A、 100A、 1mA、10mA技术指标：1%IC=0 时的发射极基极截止电流 IEBO-30V -0.1V，0.1V+30V技术指标：1%10A、 100A、 1mA、10mA技术指标：1%共发射极正向电流传输比的静态值 hFEVCE: 0.1V+30V技术指标：1%IC: 10A1000A，技术指标：2%IB: 10uA10A，技术指标：1%集电极发射极饱和电压 VCEsatVCE: 0.1V+30V技术指标：1%VBE: -30V-0.1V，0.1V+30V技术指标：1%IC: 10A1000A，技术指标：2%IB: 10uA10A，技术指标：1%基
14、极发射极饱和电 VCE: 0.1V+30V IC: 10A1000A，技压 VBEsat 技术指标：1%VBE: -30V-0.1V，0.1V+30V技术指标：1%术指标：2%IB: 10uA10A，技术指标：1%（3）场效应晶体管校准参数 电压范围及指标 电流范围及指 标栅源阈值电压VGS(th)-30V -0.1V，0.1V30V技术指标：1%10uA10A，技术指标：1%源极通态电流 ID(on) VDS: 0.1V30V技术指标：1%VGS: -30V-0.1V，0.1V30V技术指标：1%ID: 10A1000A，技术指标：2%IG: 10uA10A，技术指标：1%静态漏源通态电阻r
15、DS(on)VDS: 0.1V30V技术指标：1%VGS: -30V-0.1V，0.1V30V技术指标：1%ID: 10A1000A，技术指标：2%IG: 10uA10A，技术指标：1%漏源“通态”电压VDS(on)VDS: 0.1V30V技术指标：1%VGS: -30V-0.1V，0.1V+30V技术指标：1%ID: 10A1000A，技术指标：2%IG: 10uA10A，技术指标：1%正向跨导 gm VDS: 0.1V30V技术指标：1%VGS: -30V-0.1V，0.1V+30V技术指标：1%ID: 10A1000A，技术指标：2%漏源击穿电压 V(BR)DSS30V3kV技术指标：2
16、%10A、 100A、1mA、10mA技术指标：1%栅源击穿电压 V(BR)GSS30V3kV技术指标：2%10A、 100A、1mA、10mA技术指标：1%栅源短路时的漏极电流 IDSS30V3kV技术指标：2%10A、 100A、1mA、10mA技术指标：1%栅极正向漏电流 IGSSF -30V -0.1V，0.1V30V技术指标：1%100nA、10A、100A 、1mA、10mA技术指标：1%栅极反向漏电流 IGSSR -30V -0.1V，0.1V30V技术指标：1%100nA、10A、100A 、1mA、10mA技术指标：1%二极管电压 VSD VDS: 0.1V30V技术指标：1
17、%ID: 10A1000A，技术指标：2%（4）绝缘栅双极晶体管校准参数 电压范围及指标 电流范围及指标栅极阈电压 VGE(th) 0.1V30V技术指标：1%10uA10A，技术指标：1%集电极发射极的饱和电压 VCEsatVCE: 0.1V30V技术指标：1%VGE: -30V-0.1V，0.1V30V技术指标：1%IC: 10A1000A，技术指标：2%零栅压时的集电极电流 ICES30V3kV技术指标：1%10A、 100A、 1mA、10mA技术指标：1%栅极发射极的漏电流 IGES-30V -0.1V，0.1V30V技术指标：1%10A、 100A、 1mA、10mA技术指标：1%
18、正向跨导 gm VCE: 0.1V30V技术指标：1%VGE: -30V-0.1V，0.1V+30V技术指标：1%IC: 10A1000A，技术指标：2%集电极发射极的击穿电压 V(BR)CES30V3kV技术指标：1%10A、 100A、 1mA、10mA技术指标：1%二极管电压 VEC VDS: 0.1V30V技术指标：1%ID: 10A1000A ，技术指标：2%4.简要描述计量项目的技术原理1）直流参数使用功率半导体器件标准装置实现参数校准。2）短期稳定性使用功率半导体器件标准装置实现参数短期稳定性校准。水平 国际先进 国内先进 国内外情况简要说明1.与国内相关技术规范之间的关系国内无相关规范。2.指出是否发现有知识产权的问题，或涉及专利的情况不涉及知识产权与专利问题。主要起草单位（签字、盖公章）月 日技术委员会（盖公章）月 日部委托支撑单位（盖公章）月 日填写说明：1.表中第 2，3，8 行，请在选定的内容上填写 “”的符号。2.填写制定或修订项目中，若选择修订则必须填写被修订计量技术规范号。
