Evaluación de parámetros eléctricos en semiconductores mediante un sistema autónomo de medición
La incertidumbre sobre el estado funcional de diodos y transistores, así como la discrepancia entre los valores reportados por los fabricantes y el desempeño real de estos dispositivos, evidencia la necesidad de herramientas capaces de determinar con precisión sus parámetros reales. En respuesta a e...
- Autores:
-
Avila Agudelo, Juan Pablo
Pedraza Aranguren, Laura Alejandra
- Tipo de recurso:
- https://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
- Fecha de publicación:
- 2025
- Institución:
- Universidad El Bosque
- Repositorio:
- Repositorio U. El Bosque
- Idioma:
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- OAI Identifier:
- oai:repositorio.unbosque.edu.co:20.500.12495/14215
- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/20.500.12495/14215
- Palabra clave:
- Semiconductores
Coeficiente Beta
Voltaje de conducción directa
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La incertidumbre sobre el estado funcional de diodos y transistores, así como la discrepancia entre los valores reportados por los fabricantes y el desempeño real de estos dispositivos, evidencia la necesidad de herramientas capaces de determinar con precisión sus parámetros reales. En respuesta a este desafío, se desarrolló un sistema autónomo diseñado para medir parámetros esenciales como el coeficiente Beta (β), el voltaje de conducción directa y el voltaje de ruptura en diodos, además del voltaje compuerta-fuente y la resistencia en estado de conducción en MOSFETs. Este sistema incorpora funcionalidades avanzadas que aseguran mediciones precisas y confiables, dentro de rangos y resoluciones adecuadas para reflejar el comportamiento real de los componentes electrónicos. Durante su diseño, se implementaron módulos específicos que permiten identificar discrepancias frente a los valores nominales, mejorando así la caracterización de los dispositivos. Una de las principales ventajas del sistema radica en su capacidad para evaluar semiconductores con alta precisión, facilitando su uso en aplicaciones electrónicas más confiables y eficientes. Aunque se identificaron algunas variaciones menores en ciertos parámetros, el proyecto representa un importante paso hacia la optimización de la medición de semiconductores. Este avance abre camino para futuras mejoras y la ampliación de su uso en contextos industriales y académicos. |
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[1] P. Horowitz y W. Hill, The Art of Electronics, 3rd ed. Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2015. [2] A. S. Sedra y K. C. Smith, Microelectronic Circuits, 7th ed. New York, NY, USA: Oxford University Press, 2014 [3] J. Millman y C. Halkias, Electronic Devices and Circuits. New York, NY, USA: McGraw-Hill, 1991. [4] R. Boylestad y L. Nashelsky, Electronic Devices and Circuit Theory, 11th ed. Upper Saddle River, NJ, USA: Pearson Education, 2012. [5] A. P. Malvino y D. Bates, Electronic Principles, 8th ed. New York, NY, USA: McGraw-Hill Education, 2015. [6] Floyd, T. L. (2017). Electronic Devices (10th ed.). Pearson [7] D. A. Neamen, "Electronic Circuit Analysis and Design", 3rd ed. New York: McGrawHill, 2021, pp. 145-167. [8] A. S. Sedra and K. C. Smith, "Microelectronic Circuits", 8th ed. Oxford: Oxford University Press, 2020, pp. 200-230. [9] R. L. Boylestad and L. Nashelsky, "Electronic Devices and Circuit Theory", 11th ed. New Jersey: Pearson, 2022, pp. 153-178. [10] B. Razavi, "Design of Analog CMOS Integrated Circuits", 2nd ed. New York: McGraw-Hill, 2021, pp. 300-340. [11] P. E. Allen and D. R. Holberg, "CMOS Analog Circuit Design", 4th ed. Oxford: Oxford University Press, 2020, pp. 45-89. [12] R. C. Jaeger and T. N. Blalock, "Microelectronic Circuit Design", 5th ed. New York: McGraw-Hill, 2021, pp. 456-498. [13] Y. Zhang and P. Chen, "Measurement and Characterization of Power MOSFET Parameters", IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 35, no. 8, pp. 8076-8089, 2020. [14] “AN-1001 Understanding Power MOSFET Parameters”. Google. Accedido el 13 de enero de 2025. |
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Este sistema incorpora funcionalidades avanzadas que aseguran mediciones precisas y confiables, dentro de rangos y resoluciones adecuadas para reflejar el comportamiento real de los componentes electrónicos. Durante su diseño, se implementaron módulos específicos que permiten identificar discrepancias frente a los valores nominales, mejorando así la caracterización de los dispositivos. Una de las principales ventajas del sistema radica en su capacidad para evaluar semiconductores con alta precisión, facilitando su uso en aplicaciones electrónicas más confiables y eficientes. Aunque se identificaron algunas variaciones menores en ciertos parámetros, el proyecto representa un importante paso hacia la optimización de la medición de semiconductores. Este avance abre camino para futuras mejoras y la ampliación de su uso en contextos industriales y académicos.Ingeniero ElectrónicoPregradoThe uncertainty surrounding the functional state of diodes and transistors, as well as the discrepancy between manufacturer-reported values and the actual performance of these devices, Highlights the need for tools capable of accurately determining their real parameters. In response to this challenge, an autonomous system was developed to measure key parameters such as the Beta coefficient (β), forward voltage, and breakdown voltage in diodes, along with the gate-source voltage and on-state resistance in MOSFETs. This system incorporates advanced functionalities that ensure precise and reliable measurements, within appropriate ranges and resolutions to reflect the actual behavior ofelectronic components. Specific modules were implemented during its design to identify discrepancies with nominal values, thereby improving device characterization. One of the system's main advantages lies in its ability to evaluate semiconductors with high precision, facilitating their use in more reliable and efficient electronic applications.Although minor variations in certain parameters were identified, the project represents a significant step toward optimizing semiconductor measurement. This advancement paves the way for future improvements and the expansion of its use in industrial and academic contexts.application/pdfAttribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/Acceso abiertohttps://purl.org/coar/access_right/c_abf2http://purl.org/coar/access_right/c_abf2SemiconductoresCoeficiente BetaVoltaje de conducción directaDiodosTransistoresVoltaje de ruptura621.381SemiconductorsBeta coefficientForward voltageDiodesTransistorsBreakdown voltageEvaluación de parámetros eléctricos en semiconductores mediante un sistema autónomo de mediciónEvaluation of electrical parameters in semiconductors using a stand-alone measurement systemIngeniería ElectrónicaUniversidad El BosqueFacultad de IngenieríaTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttps://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttps://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa[1] P. Horowitz y W. Hill, The Art of Electronics, 3rd ed. Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2015.[2] A. S. Sedra y K. C. Smith, Microelectronic Circuits, 7th ed. New York, NY, USA: Oxford University Press, 2014[3] J. Millman y C. Halkias, Electronic Devices and Circuits. New York, NY, USA: McGraw-Hill, 1991.[4] R. Boylestad y L. Nashelsky, Electronic Devices and Circuit Theory, 11th ed. Upper Saddle River, NJ, USA: Pearson Education, 2012.[5] A. P. Malvino y D. Bates, Electronic Principles, 8th ed. New York, NY, USA: McGraw-Hill Education, 2015.[6] Floyd, T. L. (2017). Electronic Devices (10th ed.). Pearson[7] D. A. Neamen, "Electronic Circuit Analysis and Design", 3rd ed. New York: McGrawHill, 2021, pp. 145-167.[8] A. S. Sedra and K. C. Smith, "Microelectronic Circuits", 8th ed. Oxford: Oxford University Press, 2020, pp. 200-230.[9] R. L. Boylestad and L. Nashelsky, "Electronic Devices and Circuit Theory", 11th ed. New Jersey: Pearson, 2022, pp. 153-178.[10] B. Razavi, "Design of Analog CMOS Integrated Circuits", 2nd ed. New York: McGraw-Hill, 2021, pp. 300-340.[11] P. E. Allen and D. R. Holberg, "CMOS Analog Circuit Design", 4th ed. Oxford: Oxford University Press, 2020, pp. 45-89.[12] R. C. Jaeger and T. N. Blalock, "Microelectronic Circuit Design", 5th ed. New York: McGraw-Hill, 2021, pp. 456-498.[13] Y. Zhang and P. Chen, "Measurement and Characterization of Power MOSFET Parameters", IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 35, no. 8, pp. 8076-8089, 2020.[14] “AN-1001 Understanding Power MOSFET Parameters”. Google. Accedido el 13 de enero de 2025.spaORIGINALTrabajo de grado.pdfTrabajo de grado.pdfapplication/pdf1774242https://repositorio.unbosque.edu.co/bitstreams/934dd899-ec79-474a-9854-4a6ada88a6d0/download5e66c03166d4bd6d82dfa26857179df3MD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82000https://repositorio.unbosque.edu.co/bitstreams/1fdd7441-98b8-478f-a4bf-8cf875d0a5a2/download17cc15b951e7cc6b3728a574117320f9MD55Carta de autorizacion.pdfapplication/pdf263303https://repositorio.unbosque.edu.co/bitstreams/f03f08f6-7bab-4d6e-9461-e9dba1e7bfbc/download286f87d07404f5968793469ecc681b50MD57Anexo 1 acta de aprobacion.pdfapplication/pdf186192https://repositorio.unbosque.edu.co/bitstreams/8a3f231f-2657-4bad-aac1-d6a8b7e3588b/download3504026483c630e7f03facbcc7af9b76MD58CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-81160https://repositorio.unbosque.edu.co/bitstreams/73f06ccf-1a0f-4c35-b297-d7c4c70cb6f9/download5643bfd9bcf29d560eeec56d584edaa9MD56TEXTTrabajo de grado.pdf.txtTrabajo de grado.pdf.txtExtracted texttext/plain99993https://repositorio.unbosque.edu.co/bitstreams/cf337240-2b2a-4c34-bd29-9540518042e9/downloadf071c4fb2d12b137c1848a0d130147fcMD59THUMBNAILTrabajo de grado.pdf.jpgTrabajo de grado.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg2734https://repositorio.unbosque.edu.co/bitstreams/7e7aa016-f25e-4f75-8e0b-4d693e9ea525/download79a5eae6780caecdd22f66c680b27e0cMD51020.500.12495/14215oai:repositorio.unbosque.edu.co:20.500.12495/142152025-04-01 05:05:34.399http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 Internationalopen.accesshttps://repositorio.unbosque.edu.coRepositorio Institucional Universidad El Bosquebibliotecas@biteca.comTGljZW5jaWEgZGUgRGlzdHJpYnVjacOzbiBObyBFeGNsdXNpdmEKClBhcmEgcXVlIGVsIFJlcG9zaXRvcmlvIGRlIGxhIFVuaXZlcnNpZGFkIEVsIEJvc3F1ZSBhIHB1ZWRhIHJlcHJvZHVjaXIgeSBjb211bmljYXIgcMO6YmxpY2FtZW50ZSBzdSBkb2N1bWVudG8gZXMgbmVjZXNhcmlvIGxhIGFjZXB0YWNpw7NuIGRlIGxvcyBzaWd1aWVudGVzIHTDqXJtaW5vcy4gUG9yIGZhdm9yLCBsZWEgbGFzIHNpZ3VpZW50ZXMgY29uZGljaW9uZXMgZGUgbGljZW5jaWE6CgoxLiBBY2VwdGFuZG8gZXN0YSBsaWNlbmNpYSwgdXN0ZWQgKGVsIGF1dG9yL2VzIG8gZWwgcHJvcGlldGFyaW8vcyBkZSBsb3MgZGVyZWNob3MgZGUgYXV0b3IpIGdhcmFudGl6YSBhIGxhIFVuaXZlcnNpZGFkIEVsIEJvc3F1ZSBlbCBkZXJlY2hvIG5vIGV4Y2x1c2l2byBkZSBhcmNoaXZhciwgcmVwcm9kdWNpciwgY29udmVydGlyIChjb21vIHNlIGRlZmluZSBtw6FzIGFiYWpvKSwgY29tdW5pY2FyIHkvbyBkaXN0cmlidWlyIHN1IGRvY3VtZW50byBtdW5kaWFsbWVudGUgZW4gZm9ybWF0byBlbGVjdHLDs25pY28uCgoyLiBUYW1iacOpbiBlc3TDoSBkZSBhY3VlcmRvIGNvbiBxdWUgbGEgVW5pdmVyc2lkYWQgRWwgQm9zcXVlIHB1ZWRhIGNvbnNlcnZhciBtw6FzIGRlIHVuYSBjb3BpYSBkZSBlc3RlIGRvY3VtZW50byB5LCBzaW4gYWx0ZXJhciBzdSBjb250ZW5pZG8sIGNvbnZlcnRpcmxvIGEgY3VhbHF1aWVyIGZvcm1hdG8gZGUgZmljaGVybywgbWVkaW8gbyBzb3BvcnRlLCBwYXJhIHByb3DDs3NpdG9zIGRlIHNlZ3VyaWRhZCwgcHJlc2VydmFjacOzbiB5IGFjY2Vzby4KCjMuIERlY2xhcmEgcXVlIGVsIGRvY3VtZW50byBlcyB1biB0cmFiYWpvIG9yaWdpbmFsIHN1eW8geS9vIHF1ZSB0aWVuZSBlbCBkZXJlY2hvIHBhcmEgb3RvcmdhciBsb3MgZGVyZWNob3MgY29udGVuaWRvcyBlbiBlc3RhIGxpY2VuY2lhLiBUYW1iacOpbiBkZWNsYXJhIHF1ZSBzdSBkb2N1bWVudG8gbm8gaW5mcmluZ2UsIGVuIHRhbnRvIGVuIGN1YW50byBsZSBzZWEgcG9zaWJsZSBzYWJlciwgbG9zIGRlcmVjaG9zIGRlIGF1dG9yIGRlIG5pbmd1bmEgb3RyYSBwZXJzb25hIG8gZW50aWRhZC4KCjQuIFNpIGVsIGRvY3VtZW50byBjb250aWVuZSBtYXRlcmlhbGVzIGRlIGxvcyBjdWFsZXMgbm8gdGllbmUgbG9zIGRlcmVjaG9zIGRlIGF1dG9yLCBkZWNsYXJhIHF1ZSBoYSBvYnRlbmlkbyBlbCBwZXJtaXNvIHNpbiByZXN0cmljY2nDs24gZGVsIHByb3BpZXRhcmlvIGRlIGxvcyBkZXJlY2hvcyBkZSBhdXRvciBwYXJhIG90b3JnYXIgYSBsYSBVbml2ZXJzaWRhZCBFbCBCb3NxdWUgbG9zIGRlcmVjaG9zIHJlcXVlcmlkb3MgcG9yIGVzdGEgbGljZW5jaWEsIHkgcXVlIGVzZSBtYXRlcmlhbCBjdXlvcyBkZXJlY2hvcyBzb24gZGUgdGVyY2Vyb3MgZXN0w6EgY2xhcmFtZW50ZSBpZGVudGlmaWNhZG8geSByZWNvbm9jaWRvIGVuIGVsIHRleHRvIG8gY29udGVuaWRvIGRlbCBkb2N1bWVudG8gZW50cmVnYWRvLgoKNS4gU2kgZWwgZG9jdW1lbnRvIHNlIGJhc2EgZW4gdW5hIG9icmEgcXVlIGhhIHNpZG8gcGF0cm9jaW5hZGEgbyBhcG95YWRhIHBvciB1bmEgYWdlbmNpYSB1IG9yZ2FuaXphY2nDs24gZGlmZXJlbnRlIGRlIGxhIFVuaXZlcnNpZGFkIEVsIEJvc3F1ZSwgc2UgcHJlc3Vwb25lIHF1ZSBzZSBoYSBjdW1wbGlkbyBjb24gY3VhbHF1aWVyIGRlcmVjaG8gZGUgcmV2aXNpw7NuIHUgb3RyYXMgb2JsaWdhY2lvbmVzIHJlcXVlcmlkYXMgcG9yIGVzdGUgY29udHJhdG8gbyBhY3VlcmRvLgoKNi4gVW5pdmVyc2lkYWQgRWwgQm9zcXVlIGlkZW50aWZpY2Fyw6EgY2xhcmFtZW50ZSBzdS9zIG5vbWJyZS9zIGNvbW8gZWwvbG9zIGF1dG9yL2VzIG8gcHJvcGlldGFyaW8vcyBkZSBsb3MgZGVyZWNob3MgZGVsIGRvY3VtZW50bywgeSBubyBoYXLDoSBuaW5ndW5hIGFsdGVyYWNpw7NuIGRlIHN1IGRvY3VtZW50byBkaWZlcmVudGUgYSBsYXMgcGVybWl0aWRhcyBlbiBlc3RhIGxpY2VuY2lhLgo= |