C-V測量技術(shù)、技巧與陷阱——C-V測量技術(shù)連接與校正 I

盡管很多C-V測量技術(shù)本身相對簡(jiǎn)單，但是以一種能夠確保測量質(zhì)量的方式實(shí)現C-V測試儀與探針臺的連接卻不是那么簡(jiǎn)單。目前探針臺使用的機械手和探針卡多種多樣，當我們試圖在一個(gè)探針臺上同時(shí)支持I-V、C-V和脈沖式或超快I-V測量時(shí)，它們就會(huì )帶來(lái)一些實(shí)際的問(wèn)題。當進(jìn)行I-V、C-V或超快I-V測量時(shí)，測量結果的質(zhì)量與線(xiàn)纜的品質(zhì)和所采用的探針臺配置直接相關(guān)。

直流I-V測量[1]最好采用低噪聲同軸線(xiàn)纜和遠程探測線(xiàn)。C-V測量需要使用具有遠程探測線(xiàn)的同軸線(xiàn)纜，而且線(xiàn)纜長(cháng)度要控制的非常精確。超快I-V測試需要50歐姆的同軸線(xiàn)纜，但是遠程探測線(xiàn)卻給超快I-V測試帶來(lái)了阻抗失配的問(wèn)題。射頻C-V測量需要使用特殊的射頻線(xiàn)纜和“地-信號-地”結構的探針以及校準基座。但不幸的是，這些接線(xiàn)方法與其它方法都不兼容。



圖4.American Probe & Technologies的探頭配置

通過(guò)吉時(shí)利[2]實(shí)驗室中的實(shí)驗，我們選擇了American Probe & Technologies公司提供的探頭配置（73系列或74系列）（如圖4所示），它的優(yōu)勢在于大多數探針臺供貨商都有供貨。這種特制的探頭是同軸的，帶有一個(gè)開(kāi)氏連接。其主體和屏蔽層都是浮空的，因此可用作I-V測量的驅動(dòng)保護，或者通過(guò)跳接實(shí)現C-V和超快I-V測量的短接地路徑。這類(lèi)探針上的接頭稱(chēng)為SSMC。有三類(lèi)線(xiàn)纜可用于實(shí)現與這類(lèi)探針的高品質(zhì)連接：SSMC到三軸線(xiàn)纜連接適用于直流I-V測量和一般性應用（直接或間接連接），SSMC到同軸線(xiàn)纜連接可用于C-V或超快I-V測試[3]（間接連接），而更特殊的SSMC到SMA線(xiàn)纜連接能夠實(shí)現最佳的C-V測量性能，尤其是在較高頻率下（直接連接）。圖4給出了進(jìn)行C-V測量的雙探針配置方案；每個(gè)探針連接了一對同軸線(xiàn)纜，實(shí)現遠程開(kāi)氏檢測連接。注意兩個(gè)探頭體之間的跳線(xiàn)很短。這種跳線(xiàn)確保了探針之間具有良好的接地連接，這對于高頻測量是很重要的。