Sistema de medición de parámetros en dispositivos semiconductores

Este proyecto se enfocó en el diseño y simulación de un sistema de medición para evaluar parámetros fundamentales de componentes semiconductores, con el fin de reducir las discrepancias entre los valores especificados en los datasheets y los obtenidos en la práctica. Estas discrepancias representan...

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Autores:: Claro Julio, Angie Paola

Tipo de recurso:: https://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f

Fecha de publicación:: 2024

Institución:: Universidad El Bosque

Repositorio:: Repositorio U. El Bosque

Idioma:: spa

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description	Este proyecto se enfocó en el diseño y simulación de un sistema de medición para evaluar parámetros fundamentales de componentes semiconductores, con el fin de reducir las discrepancias entre los valores especificados en los datasheets y los obtenidos en la práctica. Estas discrepancias representan un problema crítico en la industria electrónica, afectando tanto a estudiantes como a sistemas de alta confiabilidad en aplicaciones como la aviación y la medicina. Entre las causas de estas variaciones se encuentran la falsificación de componentes, los defectos de fabricación, las condiciones de operación y la deficiencia en la calidad de componentes descontinuados. Estos factores pueden provocar que los valores reales de los parámetros no coincidan con los especificados, comprometiendo la seguridad y el rendimiento de los sistemas electrónicos. El sistema propuesto en este proyecto mide los siguientes parámetros: el voltaje directo () de un diodo, la ganancia de corriente DC (/) de un transistor bipolar, el voltaje colector-emisor de saturación (()) en transistores BJT, el voltaje umbral puerta-fuente ((ℎ)) en transistores MOSFET, la resistencia de encendido (()) en MOSFET y el voltaje de ruptura () en diodos Zener. Las especificaciones de medición para cada parámetro fueron las siguientes: un rango de 0.2V a 5.0V para , de 50 a 1000 para /, de 200mV a 4V para (), de 0 a 5V para (ℎ) en canal N y de 0 a -5V en canal P, de 0.05 Ω a 1 Ω para () y de 3V a 18V para . El sistema también presenta los resultados con una precisión de un decimal para voltajes, resistencias y corrientes, y con resoluciones específicas en cada medición. Los resultados obtenidos confirmaron que el sistema diseñado es capaz de realizar mediciones precisas, manteniendo un margen de error dentro de los límites establecidos, y proporcionando así una herramienta confiable para evaluar la autenticidad y calidad de los componentes semiconductores.
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Estos factores pueden provocar que los valores reales de los parámetros no coincidan con los especificados, comprometiendo la seguridad y el rendimiento de los sistemas electrónicos. El sistema propuesto en este proyecto mide los siguientes parámetros: el voltaje directo () de un diodo, la ganancia de corriente DC (/) de un transistor bipolar, el voltaje colector-emisor de saturación (()) en transistores BJT, el voltaje umbral puerta-fuente ((ℎ)) en transistores MOSFET, la resistencia de encendido (()) en MOSFET y el voltaje de ruptura () en diodos Zener. Las especificaciones de medición para cada parámetro fueron las siguientes: un rango de 0.2V a 5.0V para , de 50 a 1000 para /, de 200mV a 4V para (), de 0 a 5V para (ℎ) en canal N y de 0 a -5V en canal P, de 0.05 Ω a 1 Ω para () y de 3V a 18V para . El sistema también presenta los resultados con una precisión de un decimal para voltajes, resistencias y corrientes, y con resoluciones específicas en cada medición. Los resultados obtenidos confirmaron que el sistema diseñado es capaz de realizar mediciones precisas, manteniendo un margen de error dentro de los límites establecidos, y proporcionando así una herramienta confiable para evaluar la autenticidad y calidad de los componentes semiconductores.Ingeniero ElectrónicoPregradoThis project focused on the design and simulation of a measurement system to evaluate fundamental parameters of semiconductor components, in order to reduce the discrepancies between the values specified in the datasheets and those obtained in practice. These discrepancies represent a critical problem in the electronics industry, affecting both students and high reliability systems in applications such as aviation and medicine. Among the causes of these variations are component counterfeiting, manufacturing defects, operating conditions, and poor quality of discontinued components. These factors can result in actual parameter values not matching those specified, compromising the safety and performance of electronic systems. The proposed system in this project measures the following parameters: the forward voltage () of a diode, the DC current gain (/) of a bipolar transistor, the saturation collector-emitter voltage (()) in BJT transistors, the gate-source threshold voltage ((ℎ)) in MOSFET transistors, the on-resistance (()) in MOSFETs and the breakdown voltage () in Zener diodes. The measurement specifications for each parameter were as follows: a range of 0.2V to 5. 0V for , from 50 to 1000 for /, from 200mV to 4V for (), from 0 to 5V for (ℎ) in N-channel and from 0 to -5V in P-channel, from 0.05 Ω to 1 Ω for () and from 3V to 18V for . The system also presents the results with an accuracy of one decimal place for voltages, resistances and currents, and with specific resolutions for each measurement. The results obtained confirmed that the designed system is capable of accurate measurements, maintaining a margin of error within the established limits, and thus providing a reliable tool to evaluate the authenticity and quality of semiconductor components.application/pdfAtribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacionalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/Acceso abiertohttp:/purl.org/coar/access_right/c_abf2/http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Dispositivo semiconductorMedición de parámetrosTransistoresDiodosVoltaje de umbral621.381Semiconductor deviceParameter measurementTransistorsDiodesThreshold voltageSistema de medición de parámetros en dispositivos semiconductoresParameter measurement system for semiconductor devicesIngeniería 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] S. 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Shvetsov-Shilovskiy, «Measurement system for test memory cells based on keysight B1500A semiconductor device analyzer running LabVIEW software», de 2017 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON), Kazakhstan, doi: 10.1109/SIBCON.2017.7998542., 2017, pp. 1-4.[5] «2020 Index IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement Vol. 69», in IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 69, nº 12, pp. 9989-10171, Dec. 2020.[6] S. K. S. e. al, «Measurement of Current Gain in Bipolar Junction Transistors Using Controlled Current Sources and Operational Amplifiers», IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 64, nº 12, pp. 3345-3353, Dec. 2015.[7] I. S. Association, «AS5553: Counterfeit Electronic Parts: Avoidance, Detection, Mitigation, and Disposition», IEEE Std 5553-2019, 2019.[8] P. G. N. C. P. T. a. V. V. M. 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Sistema de medición de parámetros en dispositivos semiconductores

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