JPH02124473A - 電界効果トランジスタの直列抵抗測定法 - Google Patents
電界効果トランジスタの直列抵抗測定法Info
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- JPH02124473A JPH02124473A JP14500488A JP14500488A JPH02124473A JP H02124473 A JPH02124473 A JP H02124473A JP 14500488 A JP14500488 A JP 14500488A JP 14500488 A JP14500488 A JP 14500488A JP H02124473 A JPH02124473 A JP H02124473A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(()産業上の利用分野
本発明は低雑音ME、5FET等の電界効果トランジス
タにおいて、低雑音化を図るためには小さくすることが
望ましいソース抵抗R8と呼ばれるゲート・ソース電極
間抵抗及びドレイン抵抗R0と呼ばれるゲート・ドレイ
ン電極間抵抗の測定方法に関する。
タにおいて、低雑音化を図るためには小さくすることが
望ましいソース抵抗R8と呼ばれるゲート・ソース電極
間抵抗及びドレイン抵抗R0と呼ばれるゲート・ドレイ
ン電極間抵抗の測定方法に関する。
(ロ)従来の技術
電界効果トランジスタは2つのオーミック電極と、この
両電極の間に金属−半導体接触あるいは金属−絶縁体一
半導体接触からなるゲート電極を有し、ソース抵抗RS
はゲート電極と1つのオーミック電極の直列抵抗をさし
、ドレイン抵抗RDはゲート電極ともう1つのオーミッ
ク電極の直列抵抗をさす。
両電極の間に金属−半導体接触あるいは金属−絶縁体一
半導体接触からなるゲート電極を有し、ソース抵抗RS
はゲート電極と1つのオーミック電極の直列抵抗をさし
、ドレイン抵抗RDはゲート電極ともう1つのオーミッ
ク電極の直列抵抗をさす。
ソース抵抗R8とドレイン抵抗R8の測定方法は基本的
に同じなので以降はソース抵抗RDの測定方法のみにつ
いて述べる。
に同じなので以降はソース抵抗RDの測定方法のみにつ
いて述べる。
従来のソース抵抗RSの測定方法は2通りあり、その1
つは第3図(a)に示すようにソース電極(31)を電
流計(34)を介して接地し、ゲート電極(33)に順
方向電流が流れるように電圧を印加する。
つは第3図(a)に示すようにソース電極(31)を電
流計(34)を介して接地し、ゲート電極(33)に順
方向電流が流れるように電圧を印加する。
そして、ゲート・ソース間電圧Vとゲート・ソース間電
流Iを測定する。ゲート・ソース間電流Iが小さいとき
には、ソース抵抗Ftsにかかる電圧■5はV s =
RS Iとなり、ゲート・ソース間電圧Vに比べ非常に
小さいので無視できる。しかし、ゲート・ソース間電流
夏が大きくなると■8が無流!を流すために必要なゲー
ト・ソース間電圧■る。即ちグラフ上よりΔV及びゲー
ト・ソース間電流■を読みとることによりソース抵抗F
Ltxがか決定される。
流Iを測定する。ゲート・ソース間電流Iが小さいとき
には、ソース抵抗Ftsにかかる電圧■5はV s =
RS Iとなり、ゲート・ソース間電圧Vに比べ非常に
小さいので無視できる。しかし、ゲート・ソース間電流
夏が大きくなると■8が無流!を流すために必要なゲー
ト・ソース間電圧■る。即ちグラフ上よりΔV及びゲー
ト・ソース間電流■を読みとることによりソース抵抗F
Ltxがか決定される。
しかし、この方法ではゲート電極(33)及びソース電
極(31)と測定針との接触抵抗やゲート金属抵抗が測
定値に入り、信頼性の乏しい値しか得られない、またゲ
ート・ソース間に大きな電流を流すことは、ゲート電極
(33)の性能劣化にもつながる。
極(31)と測定針との接触抵抗やゲート金属抵抗が測
定値に入り、信頼性の乏しい値しか得られない、またゲ
ート・ソース間に大きな電流を流すことは、ゲート電極
(33)の性能劣化にもつながる。
2つめの方法(例えば特開昭61−215969号公報
参照。)は第4[1(a)に示すように、・ドレイン間
電圧■を測定する。この時の抵抗に関する等価回路は第
4図(b)のようになる、電流はゲート電FM(431
からソース電極(41)にしか流れないため接触抵抗R
t”やドレイン抵抗Ro、接触抵抗Ro ’には電流は
流れず、ドレイン電極(42)とソース電極(41)の
間の電位差を測定すればソース抵抗FtsはRS=V/
″lで決定される。なお、Rg″はゲート金属抵抗と接
触抵抗の和であり、RS”は接触抵抗である。
参照。)は第4[1(a)に示すように、・ドレイン間
電圧■を測定する。この時の抵抗に関する等価回路は第
4図(b)のようになる、電流はゲート電FM(431
からソース電極(41)にしか流れないため接触抵抗R
t”やドレイン抵抗Ro、接触抵抗Ro ’には電流は
流れず、ドレイン電極(42)とソース電極(41)の
間の電位差を測定すればソース抵抗FtsはRS=V/
″lで決定される。なお、Rg″はゲート金属抵抗と接
触抵抗の和であり、RS”は接触抵抗である。
この測定方法では順方向電流Iを1恵与えれば良いとい
う利点を持つものの、接触抵抗が完全に除けたかどうか
の確認ができない。また、電界効果トランジスタの動作
条件でのソース抵抗RDを測定するには順方向電流■を
10mA程度流す必要があり1mいゲート電極では性能
が劣化する。
う利点を持つものの、接触抵抗が完全に除けたかどうか
の確認ができない。また、電界効果トランジスタの動作
条件でのソース抵抗RDを測定するには順方向電流■を
10mA程度流す必要があり1mいゲート電極では性能
が劣化する。
(拘 発明が解決しようとする課題
ソース抵抗Ftmはソース電極を流れる電流に依存する
可能性があるため、低雑音の電界効果トランジスタでは
特に動作条件におけるソース抵抗RSを測定する必要が
ある。この動作条件ではソース電極を流れる電流が10
mA以上にもなる為、従来の測定方法によるとゲート電
極にも同じだけの電流を流す必要がある。従ってゲート
長がサブミクロンにもなるとゲート金属を破壊し、性能
を劣化させてしまうという問題がある。
可能性があるため、低雑音の電界効果トランジスタでは
特に動作条件におけるソース抵抗RSを測定する必要が
ある。この動作条件ではソース電極を流れる電流が10
mA以上にもなる為、従来の測定方法によるとゲート電
極にも同じだけの電流を流す必要がある。従ってゲート
長がサブミクロンにもなるとゲート金属を破壊し、性能
を劣化させてしまうという問題がある。
本発明は上述の事情に鑑み為されたものであり、ゲート
電極に流す電流を大きくする必要がなく、しかも測定値
に接触抵抗や測定器の内部抵抗等の寄生抵抗の入いるこ
とのない電界効果トランジスタの直列抵抗測定法を提供
しようとするものである。
電極に流す電流を大きくする必要がなく、しかも測定値
に接触抵抗や測定器の内部抵抗等の寄生抵抗の入いるこ
とのない電界効果トランジスタの直列抵抗測定法を提供
しようとするものである。
(:)課題を解決するための手段
本発明は、2つのオーミック電極と1両電極の間に金属
−半導体接触あるいは金属−絶縁体一半導体接触からな
るゲート電極とを有した電界効果トランジスタのソース
抵抗R8またはドレイン抵抗RDを求める直列抵抗測定
分法において、前記オーミック電極の一方と前記ゲート
電極との間に微小の順方向電流を流し、かつ前記オーミ
ック電極の他方よりバイアスを変化させて印加すること
により、前記ゲート電極と前記オーミック電極の一方の
電位差の変化量と前記オーミック電極の一方に流れる電
流の変化量を求め、前記電位差の変化量を前記電流の変
化量で割ることにより、前記オーミック電極の一方と前
記ゲート電極の直列抵抗を求めることを特徴とする電界
効果トランジスタの直列抵抗の測定法である。
−半導体接触あるいは金属−絶縁体一半導体接触からな
るゲート電極とを有した電界効果トランジスタのソース
抵抗R8またはドレイン抵抗RDを求める直列抵抗測定
分法において、前記オーミック電極の一方と前記ゲート
電極との間に微小の順方向電流を流し、かつ前記オーミ
ック電極の他方よりバイアスを変化させて印加すること
により、前記ゲート電極と前記オーミック電極の一方の
電位差の変化量と前記オーミック電極の一方に流れる電
流の変化量を求め、前記電位差の変化量を前記電流の変
化量で割ることにより、前記オーミック電極の一方と前
記ゲート電極の直列抵抗を求めることを特徴とする電界
効果トランジスタの直列抵抗の測定法である。
(1作 用
ゲート電極に例えば100μA′pi度の微小な定電流
を流し、ドレイン電極側から電圧を除々に印加すると、
ソース抵抗RSを流れる電流とソース抵抗R8の両端に
かかる電位差を変化させることができる。
を流し、ドレイン電極側から電圧を除々に印加すると、
ソース抵抗RSを流れる電流とソース抵抗R8の両端に
かかる電位差を変化させることができる。
そして、ソース抵抗RSはドレイン電圧を変化させた時
のゲート・ソース間の電位差の変化量とソース電極を流
れる電流の変化量とで決定される。
のゲート・ソース間の電位差の変化量とソース電極を流
れる電流の変化量とで決定される。
また寄生抵抗はゲート電極及びソース電極の電位をそれ
ぞれ測定針を別に立てて測定することにより取り除くこ
とができる。
ぞれ測定針を別に立てて測定することにより取り除くこ
とができる。
つまり、ゲート電極には定電流を流し、ソース抵抗RS
の両端にかかる電位差及びソース抵抗RSを流れる電流
をモニタしている為、ゲート電極に過大電流が流れず、
従って、ゲート電極の性能劣化をひきおこすことなくソ
ース抵抗RSのみを測定することが可能となる。
の両端にかかる電位差及びソース抵抗RSを流れる電流
をモニタしている為、ゲート電極に過大電流が流れず、
従って、ゲート電極の性能劣化をひきおこすことなくソ
ース抵抗RSのみを測定することが可能となる。
なお、ドレイン抵抗R0を求める場合も上述と同様であ
る。
る。
(へ)実施例
以下に本発明の詳細な説明する。
第1図はFETのソース抵抗R8を測定するための構成
図である。ソース電極(1)を電流計(12)を介して
接地し、かつ、電圧計(11)を介して接地する。ドレ
イン電極(2)を電圧源(■。D)に接続する。前記電
圧源は電流源であっても構わない、ゲート電極(3)を
定電流源(13)に接続し、ショットキ接合に順方向電
流(例えば100μA)を流し、かつ、電圧計(14)
を介して接地する。
図である。ソース電極(1)を電流計(12)を介して
接地し、かつ、電圧計(11)を介して接地する。ドレ
イン電極(2)を電圧源(■。D)に接続する。前記電
圧源は電流源であっても構わない、ゲート電極(3)を
定電流源(13)に接続し、ショットキ接合に順方向電
流(例えば100μA)を流し、かつ、電圧計(14)
を介して接地する。
ドレイン電極(2)側に正に電圧を印加した時のFET
の等価回路を第2図に示す。測定系にはFETが有する
ソース抵抗R8、ドレイン抵抗R0、ゲート金属抵抗R
gの他に各電極と測定針との接触抵抗R8°、RD’、
RD1及び計器がもつ内部抵抗が含まれている。
の等価回路を第2図に示す。測定系にはFETが有する
ソース抵抗R8、ドレイン抵抗R0、ゲート金属抵抗R
gの他に各電極と測定針との接触抵抗R8°、RD’、
RD1及び計器がもつ内部抵抗が含まれている。
ソース抵抗RSを流れる電流値及びソース抵抗R5にか
かる電圧値は次のように求めることができる。即ち、ソ
ース抵抗RSを流れる電流はゲート電極(3)側から流
れる100μAの電流とドレイン電極(2)側から流れ
る電流の和となる。なお。
かる電圧値は次のように求めることができる。即ち、ソ
ース抵抗RSを流れる電流はゲート電極(3)側から流
れる100μAの電流とドレイン電極(2)側から流れ
る電流の和となる。なお。
電圧計(14)の内部抵抗は通常IMΩ程度あるため、
ゲート電極(3)のショットキ障壁が仮に1■としても
電圧計(14)には1μAの電流しか流れずこの電流は
無闇できる9また、ソース抵抗RSにかかる電圧は電圧
計(14)の読みとり値■、から電圧計(11)の読み
とり値■2を引いた値となる。
ゲート電極(3)のショットキ障壁が仮に1■としても
電圧計(14)には1μAの電流しか流れずこの電流は
無闇できる9また、ソース抵抗RSにかかる電圧は電圧
計(14)の読みとり値■、から電圧計(11)の読み
とり値■2を引いた値となる。
上記の測定系では厳密にいえばソース抵抗RBにかかる
電圧は接触抵抗R1°、ゲート金属抵抗R1の電圧降下
を考慮していないため正しくない、しかしドレイン電極
(2)の電位を変化させてソース抵抗RSを流れる電流
及びかかる電圧を変化させてもトレイン電極(2)側か
ら流れる電流はゲート環1(31に流れないので接触抵
抗RD°、ゲート金属抵抗R1に流れる電流及びかかる
電圧は変わらない。従って、ソース抵抗RSはソース抵
抗RSにかかる電圧の変化量をその時にソース抵抗R8
を流れる電流の変化量で割ることにより求めることがで
きる。
電圧は接触抵抗R1°、ゲート金属抵抗R1の電圧降下
を考慮していないため正しくない、しかしドレイン電極
(2)の電位を変化させてソース抵抗RSを流れる電流
及びかかる電圧を変化させてもトレイン電極(2)側か
ら流れる電流はゲート環1(31に流れないので接触抵
抗RD°、ゲート金属抵抗R1に流れる電流及びかかる
電圧は変わらない。従って、ソース抵抗RSはソース抵
抗RSにかかる電圧の変化量をその時にソース抵抗R8
を流れる電流の変化量で割ることにより求めることがで
きる。
第5図はゲート・ソース問電圧とソース電極(1)を流
れる電流の関係を示す図である。ソース電極(1)を流
れる電流によりゲート電極(3)にかかる電圧が異って
くるためゲート環4f+(1)[下の空乏層の広がりも
異なり、従ってソース抵抗RSもソース電流とともに変
化する。低雑音FETの雑音特性を知る上でソース抵抗
RSは重要なパラメータであり、このソース抵抗RSを
FETの動作条件のもとで測定する必要がある。
れる電流の関係を示す図である。ソース電極(1)を流
れる電流によりゲート電極(3)にかかる電圧が異って
くるためゲート環4f+(1)[下の空乏層の広がりも
異なり、従ってソース抵抗RSもソース電流とともに変
化する。低雑音FETの雑音特性を知る上でソース抵抗
RSは重要なパラメータであり、このソース抵抗RSを
FETの動作条件のもとで測定する必要がある。
例えば、動作条件のソース電流が10mAであるならば
、第5図に示す如くソース電流が10mAの時における
曲線の接線の傾きよりソース抵抗ゲート・ソース間の電
圧とソース電流特性は厳密にいうと曲線ではなく折れ線
(所定のステップでドレイン電極(2)の電位を変化さ
せている。)であり、ソース電流が丁度10mAとなる
測定点は存在しないことがある。この場合には、10m
Aをはさむ前後2点の測定点の測定値からΔ■/Δ■を
計算することによりソース抵抗RSを決定また1 0
m Autさむ前後l1点ないしは6点から最小二乗法
で求めた直線の傾きからソース抵抗RSを決定すること
により、更に測定精度は良くなる。
、第5図に示す如くソース電流が10mAの時における
曲線の接線の傾きよりソース抵抗ゲート・ソース間の電
圧とソース電流特性は厳密にいうと曲線ではなく折れ線
(所定のステップでドレイン電極(2)の電位を変化さ
せている。)であり、ソース電流が丁度10mAとなる
測定点は存在しないことがある。この場合には、10m
Aをはさむ前後2点の測定点の測定値からΔ■/Δ■を
計算することによりソース抵抗RSを決定また1 0
m Autさむ前後l1点ないしは6点から最小二乗法
で求めた直線の傾きからソース抵抗RSを決定すること
により、更に測定精度は良くなる。
ソース抵抗R8が決定された時のソース電流を使用した
各測定点のソース電流値の平均とし、横軸にソース電流
、縦軸にソース抵抗RSをとると、第6図に示す如く関
係が得られる。
各測定点のソース電流値の平均とし、横軸にソース電流
、縦軸にソース抵抗RSをとると、第6図に示す如く関
係が得られる。
従って、以上の測定方法を用いると任意のソース電流に
対するソース抵抗RSが直ちに求められ、また接触抵抗
やゲート金属抵抗等の寄生抵抗を排除した高精度な測定
が行える。
対するソース抵抗RSが直ちに求められ、また接触抵抗
やゲート金属抵抗等の寄生抵抗を排除した高精度な測定
が行える。
以上述べた測定方法はソース抵抗RSに関するものであ
るが、ドレイン抵抗R0に関しても全く同様の方法で測
定することが可能であり、第1図においてソース電極(
1)とトレイン電極(2)を入れ換えればよい。すなわ
ち、ドレイン電極(2)を電流計(12) 、電圧計(
11)を介して接地し、ソース電極(1)に電圧源(+
3) (電流源でも可)を接続する。ゲート電極(3)
はソース抵抗RSを測定する時の接続と全く同じである
。そして、ゲート電極(3)に100μAの定電極を流
しておいて、ソース電極(1)に電圧を除々に印加して
やった時のドレイン抵抗R0にががる電圧の変化量をド
レイン抵抗Roを流れる電流の変化量で割ることにより
ドレイン抵抗R1)を求めることができる。
るが、ドレイン抵抗R0に関しても全く同様の方法で測
定することが可能であり、第1図においてソース電極(
1)とトレイン電極(2)を入れ換えればよい。すなわ
ち、ドレイン電極(2)を電流計(12) 、電圧計(
11)を介して接地し、ソース電極(1)に電圧源(+
3) (電流源でも可)を接続する。ゲート電極(3)
はソース抵抗RSを測定する時の接続と全く同じである
。そして、ゲート電極(3)に100μAの定電極を流
しておいて、ソース電極(1)に電圧を除々に印加して
やった時のドレイン抵抗R0にががる電圧の変化量をド
レイン抵抗Roを流れる電流の変化量で割ることにより
ドレイン抵抗R1)を求めることができる。
(ト)発明の効果
本発明は以上の説明から明らかなように、電界効果トラ
ンジスタにおいてゲート電極に大きな電流を流すことな
しに、寄生抵抗を排除したソース抵抗RSまたはドレイ
ン抵抗R0の高精度な測定を行うことができる。
ンジスタにおいてゲート電極に大きな電流を流すことな
しに、寄生抵抗を排除したソース抵抗RSまたはドレイ
ン抵抗R0の高精度な測定を行うことができる。
第1図は本発明である電界効果トランジスタのソース抵
抗R8を測定するための構成図、第2図は第1図におけ
る電界効果トランジスタの抵抗・成分に関する念等価回
路図、第3図は(a)及び第4図(b)は従来の電界効
果トランジスタのソース抵抗RSを測定するための構成
図、第3図(b)は従来方法の測定結果を示す図、第4
図(b)は第4図(a)における電界効果トランジスタ
の抵抗成分に関する等価回路図、第5図及び第6図は本
発明実施例の測定結果を示す図である。 1・・・ソース電極、2・・・ドレイン電極、3・・・
ゲート電極、11.14・・・電圧計、12・・・電流
計、13・・・定電流源、RS・・・ソース抵抗、Ro
・・・トレイン抵抗、Rg+ RD’、 RS’、 F
t、’−・・寄生抵抗、Vc+D ・・・電圧源
抗R8を測定するための構成図、第2図は第1図におけ
る電界効果トランジスタの抵抗・成分に関する念等価回
路図、第3図は(a)及び第4図(b)は従来の電界効
果トランジスタのソース抵抗RSを測定するための構成
図、第3図(b)は従来方法の測定結果を示す図、第4
図(b)は第4図(a)における電界効果トランジスタ
の抵抗成分に関する等価回路図、第5図及び第6図は本
発明実施例の測定結果を示す図である。 1・・・ソース電極、2・・・ドレイン電極、3・・・
ゲート電極、11.14・・・電圧計、12・・・電流
計、13・・・定電流源、RS・・・ソース抵抗、Ro
・・・トレイン抵抗、Rg+ RD’、 RS’、 F
t、’−・・寄生抵抗、Vc+D ・・・電圧源
Claims (1)
- 1、2つのオーミック電極と、この両電極の間に金属−
半導体接触あるいは金属−絶縁体−半導体接触からなる
ゲート電極とを有した電界効果トランジスのソース抵抗
R_Sまたはドレイン抵抗R_Dを求める直列抵抗測定
法において、前記オーミック電極の一方と前記ゲート電
極との間に微小の順方向電流を流し、かつ、前記オーミ
ック電極の他方よりバイアスを変化させて印加すること
により、前記ゲート電極と前記オーミック電極の一方の
電位差の変化量と前記オーミック電極の一方に流れる電
流の変化量を求め、前記電位差の変化量を前記電流の変
化量で割ることにより、前記オーミック電極の一方と前
記ゲート電極の直列抵抗を求めることを特徴とする電界
効果トランジスタの直列抵抗測定法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14500488A JPH02124473A (ja) | 1988-06-13 | 1988-06-13 | 電界効果トランジスタの直列抵抗測定法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14500488A JPH02124473A (ja) | 1988-06-13 | 1988-06-13 | 電界効果トランジスタの直列抵抗測定法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02124473A true JPH02124473A (ja) | 1990-05-11 |
Family
ID=15375226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14500488A Pending JPH02124473A (ja) | 1988-06-13 | 1988-06-13 | 電界効果トランジスタの直列抵抗測定法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02124473A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008106977A (ja) * | 2006-10-24 | 2008-05-08 | Hoshizaki Electric Co Ltd | 冷却庫 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62237366A (ja) * | 1986-04-08 | 1987-10-17 | Sanyo Electric Co Ltd | 電界効果型トランジスタの特性測定方法 |
-
1988
- 1988-06-13 JP JP14500488A patent/JPH02124473A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62237366A (ja) * | 1986-04-08 | 1987-10-17 | Sanyo Electric Co Ltd | 電界効果型トランジスタの特性測定方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008106977A (ja) * | 2006-10-24 | 2008-05-08 | Hoshizaki Electric Co Ltd | 冷却庫 |
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