半導(dǎo)體C-V測量基礎(chǔ)
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強(qiáng)大的直流偏壓導(dǎo)致襯底中的多數(shù)載流子在絕緣層界面附近累積。由于它們無法穿透絕緣層，因此當(dāng)電荷積累在界面附近(即d為最小值)時(shí)電容在累積區(qū)達(dá)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(shù)就是二氧化硅的厚度tox。
本文引用地址：http://m.ptau.cn/article/96649.htm當(dāng)偏壓降低時(shí)，多數(shù)載流子從氧化層界面被排斥開，耗盡區(qū)形成。當(dāng)偏壓反相時(shí)，電荷載流子遠(yuǎn)離氧化層達(dá)到最大距離，電容達(dá)到最小值(即d為最大值)。根據(jù)這時(shí)的反型區(qū)電容，可以推算出多數(shù)載流子的數(shù)量。這一基本原理同樣適用于MOSFET晶體管，只是它們的物理結(jié)構(gòu)和摻雜更加復(fù)雜。
在偏壓掃過這三個(gè)區(qū)的過程中還可以得到多種其他參數(shù)，如圖2所示。利用不同的交流信號頻率可以得到其他細(xì)節(jié)信息。低頻可以揭示所謂的準(zhǔn)靜態(tài)特征，而高頻測試則可以表現(xiàn)出動(dòng)態(tài)性能。這兩類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(jù)下列公式計(jì)算得到：
CDUT = IDUT / 2πfVac，其中
IDUT是流過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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