技术文章您当前的位置：首页 > 技术文章 > 美国吉时利KEITHLEY在半导体器件/微电子实验室中应用

美国吉时利KEITHLEY在半导体器件/微电子实验室中应用

日期：2013-08-09浏览：2400次

美国吉时利KEITHLEY在半导体器件/微电子实验室中应用。半导体器件/微电子实验室是现代电子工程教育课程的一个主要部分。分析和评估各种半导体器件，例如二极管、双极晶体管和场效应晶体管、无源元件乃至集成电路器件，zui常见的电特性分析方法是：

MOSFET 的典型 I-V 图
1.电流与电压（I-V）测试显示了流过的直流电流和电子器件以及器件两端直流电压之间的关系。

典型 C-V 测线图
2.电容与电压（C-V）测试用于分析半导体材料和结构参数，例如表面俘获电荷密度、固定电荷和氧化层电荷。

测量范例

1. MOS 电容器
C-V 曲线（高频：100kHz）：
掺杂类型 – 氧化层厚度 – 平带电压 – 阈值电压 – 衬底掺杂 – zui大耗尽层宽度 – 反型层到平衡的灵敏度：电压扫描率和方向 – 光效应和温度效应。

I-V 曲线分析：
电荷建立（测量电压 - 时间图，用低电流源）；氧化层电容测定；与 C-V 曲线比较。

C-V 曲线（准静态）结合 C-V 曲线：
表面电位 Ψs 与施加电压的关系 – Si （100）的表面态密度 Dit = f （Ψs）与 Si （111）的相比：方向和后处理退火的影响。

C-V 曲线（高频：100kHz）：
移动氧化层电荷密度（偏压温度应力：200°C，10 分钟，±10V）

2. 双极结型晶体管
   正向共发射极输出特性：Ic = f （Vce>0,Ib）, Iceo （f）测量。
   正向 CE 输入特性：Ib = f （Vbe）对于几个 Vce 正值。
   正向 Gummel 曲线： log Ic, log Ib = f（Vbe >0）.
   确定增益 βf = Ic/Ib 和 af。
   Βf 与 log（Ic）的关系：低注入和高注入的效果。
   非理想特性：尔利电压。
   反向 CE 输出特性： Ic=f（Vce<0,Ib）, Iceo（r）.
   反向 CE 传输特性：Ib=f（Vbe）对于几个Vce负值。
   反向 Gummel 曲线： logIe, logIb=f（Vbc>0）.
   确定增益 βr = Ie/Ib 和 ar。
   Βr 与 log（Ie）的关系：低注入和高注入的效果。
   Vce（sat） = Vbe（on） – Vbc（on）确定，对于给定的 Ib 电流。
   Ebers Moll 模型构建并且与实验做比较。
   BE 和 CE 结的 C-V 特性分析。基区掺杂浓缩。

3. 亚微米集成 MOSFET
输出特性：IDS = f（VDS,VGS）:
p型 MOSFET （增强或耗尽），沟道长度调制参数（λ）在饱和区域（VDS<–3V）有效沟道长度与 VDS 的关系。
传输特性：
IDS = f（VGS） and Transconductance gm = f（VGS） in the linear region （VDS = –0.1V）: Determination of the threshold voltage VT and of the transconductance factor k. Derivation of the effective channel mobility μeff as function of VGS.
衬底偏压特性：
IDS = f（VGS,VBS>0）, determination of the γ factor in the linear region （VDS = –0.1V）. Doping concentration substrate.
亚阈值特性：
log （IDS） = f（VGS） for several high VDS values: Drain Induced Barrier Lowering （VT shift） effect.
衬底电流特性：
log （Ibs） = f（VGS） for several high VDS values: Hot carrier injection effects. Incidence on output characteristics at high drain levels.
使用长沟道和短沟道公式的输出特性模型：比较实验结果。

半导体器件实验室的核心是参数分析仪。美国吉时利KEITHLEY4200-SCS 结合了美国吉时利KEITHLEY4200-CVU 的集成选件，能让半导体测试用户灵活地创建集成了 DC、脉冲和 C-V 测试功能的方案。美国吉时利KEITHLEY4200-SCS半导体特性分析系统能进行实验室级的直流和脉冲器件特性分析、实时绘制以及高精密和亚飞安分辨率的分析。

美国吉时利KEITHLEY2600系列或美国吉时利KEITHLEY2400系列源表，可免费下载的 LabTracer® 2.0 软件允许用户快速、简单地配置和控制多达8条的通道用于曲线追踪或器件特性分析，具有简单的图形用户接口用于设置、控制、数据采集和绘制数字源表的 DUT 数据。

美国吉时利KEITHLEY6220直流电流恒流源或美国吉时利KEITHLEY6221交流电流直流电流恒流源的低电流 DC 源能力以及美国吉时利KEITHLEY2182A纳伏表的低压测量精度，吉时利的 delta 模式（电流反转极性）电阻测量功能非常适合于低阻测量（低至 10 nΩ）适于分析导通电阻参数、互连和低功率半导体。因为当设计和试验低电阻、低功耗半导体器时，管理电源对于防止器件损坏而言至关重要。分析现代材料、半导体和纳米电子元件的电阻需要输出极低电流和测量极低电压的能力。

纳米电子研究人员、半导体器件研究人员、射频器件设计工程师和教育工作者等用户适合使用美国吉时利KEITHLEY3400 系列脉冲/码型发生器具有码型发生和全面控制脉冲幅度、上升时间、下降时间、宽度和占空比等各种脉冲参数。

美国吉时利KEITHLEY2400数字源表 SourceMeter®仪器和美国吉时利KEITHLEY2600数字源表在一台仪器中集成了精密电源、真电流源和 DMM 等多种测试功能，美国吉时利KEITHLEY2600 系列还包含任意波形发生器、带测量功能的电压或电流脉冲发生器、电子负载和触发控制器。能够简单、快速地测量二极管、晶体管、运放等有源器件和的半导体器件结构。

上一篇：KEITHLEY2000万用表，KEITHLEY2400源表，KEITHLEY3390函数信号发生器用于电路和电子器件实验

下一篇：逻辑分析仪的功能

技术文章您当前的位置：首页 > 技术文章 > 美国吉时利KEITHLEY在半导体器件/微电子实验室中应用

美国吉时利KEITHLEY在半导体器件/微电子实验室中应用

产品分类

联系我们