半導體C-V測量基礎
強大的直流偏壓導致襯底中的多數載流子在絕緣層界面附近累積。由于它們無(wú)法穿透絕緣層,因此當電荷積累在界面附近(即d為最小值)時(shí)電容在累積區達到最大值。如圖1所示。從C-V累積測量可以得到的一個(gè)基本參數就是二氧化硅的厚度tox。
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/96649.htm當偏壓降低時(shí),多數載流子從氧化層界面被排斥開(kāi),耗盡區形成。當偏壓反相時(shí),電荷載流子遠離氧化層達到最大距離,電容達到最小值(即d為最大值)。根據這時(shí)的反型區電容,可以推算出多數載流子的數量。這一基本原理同樣適用于MOSFET晶體管,只是它們的物理結構和摻雜更加復雜。
在偏壓掃過(guò)這三個(gè)區的過(guò)程中還可以得到多種其他參數,如圖2所示。利用不同的交流信號頻率可以得到其他細節信息。低頻可以揭示所謂的準靜態(tài)特征,而高頻測試則可以表現出動(dòng)態(tài)性能。這兩類(lèi)C-V測試通常都是需要的。
基本測試配置
圖3給出了基本C-V測量配置的框圖。由于C-V測量實(shí)際上是在交流頻率下進(jìn)行的,因此待測器件(DUT)的電容可以根據下列公式計算得到:
CDUT = IDUT / 2πfVac,其中
IDUT是流過(guò)DUT的交流電流幅值,
f是測試頻率,
Vac是測得的交流電壓的幅值和相角。
換而言之,這種測試通過(guò)加載交流電壓然后測量產(chǎn)生的交流電流、交流電壓和它們之間的阻抗相角,最終測出DUT的交流阻抗。
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