半导体测试 器件与芯片测试

1、第七章半导体器件的测试、第一、半导体器件的介绍、半导体器件是利用半导体材料的特殊电气特性来完成特定功能的器件。 为了与集成电路区别，有时也称为离散。 半导体分立是集成电路的功能基础。 半导体器件主要是：两端元件和三端元件3360的基本结构，可以用PN结来产生、控制、接收电信号的PN结二极管、肖特基二极管三端子器件：的各种晶体管来放大、控制电信号MOS场效应晶体管等，(1)半导体二极管，图中的半导体二极管的结构及符号(c )集成电路中的平面型结构； (d )图形符号、一般二极管和齐纳二极管、一般二极管：主要利用二极管的正向导通、反向截止的特性，实现整流、检波、开关等作用。 符号：齐纳二极管：利用

2、PN结可以在一定的反电压下发生雪崩击穿。 此时二极管的逆电流急剧增大，但逆电压几乎没有变化。 因此，可以作为稳定化电源使用。 逆耐压值在40V以上的是二极管，是40V以下的稳定的管。 符号，图1普通的二极管，第一个是国内标准的描绘法的图2的双向瞬变抑制二极管图3，分别是光电二极管、光电二极管， 图4是肖特基二极管、齐纳二极管、双极型晶体管几个常见外形(a )小功率管(b )小功率管(c )中功率管(d )大功率管、双极型晶体管电路表示符号： BJT。 外形结构因电力而异。 (2)半导体晶体管、晶体管的基本结构由掺杂浓度不同的背对背地排列的PN结构成，根据排列方式分为NPN型和PNP型，与PN结

3、对应的区域分别称为发射极区域、基极区域、集电极区域。 基极区域：薄，掺杂浓度低，集电极区域：面积大，发射极区域：掺杂浓度高，形成晶体管的材料也可以是Si或Ge。 图1.16晶体管电路的3种构成(a )发射极连接法(b )共享基极连接法与各极电流(c )的集电极连接法、2、晶体管的动作模式、图1.15晶体管放大所需的电源连接法(a)NPN型； (b)PNP型，工作的基本条件： EB结加偏压CB结合反偏压。 VCCVBB VEE、场效应晶体管(Field Effect Transistor，FET )与双极晶体管的工作原理不同。 双极晶体管利用基极电流来控制集电极电流、电流控制型的放大元件。 带正

4、电荷的空穴和带负电荷的电子具有放大功能，因此被称为双极。 MOSFET是利用栅极电压控制漏极电流的电压控制型放大元件。 FET的特征为在低频下具有极高输出阻抗的10111012(MOS FET的输出阻抗更高)，并且FET的噪声比双极型晶体管小，可被用作功率放大器。 (3)MOS晶体管、结构和电路符号、p型基板、两个n区域、MOS结构、n沟道扩张型、n沟道扩张型、埋入导电沟道、p沟道扩张型、埋入导电沟道、MOSFET的分类和符号，2， 半导体器件性能测试二极管的测试双极晶体管测试mos结构的C-V特性测试1、二极管的主要测试参数、(1)二极管的性能测试、二极管I-V特性、齐纳二极管、发光二极管、

5、硅管的正向图7.13、图7.13、2、二极管I-V测试、测试电路、测试设备晶体管参数测定器、1、晶体管的主要测试参数、共用发射极增益(电流放大率)交流动作时：直流动作时：贯通电流ICEO、ICBO反向耐压集电极最大容许双极晶体管I-V特性测试，图7.2的共模双极晶体管的放大特性，图的共模双极晶体管的逆破坏特性，图7.16，测试设备晶体管的参数测试，三，MOS结构的C-V特性测试，c-c cv曲线与半导体的导电型及其掺杂浓度、SiO2-Si系中的电荷密度有密切关系。 通过将实际测量的MOS结构的C-V曲线与理想的MOS结构的C-V特性曲线进行比较，可以求出氧化硅层厚、基板掺杂浓度、氧化层中的可动

6、电荷面密度、固定电荷面密度等参数。 在集成电路特别是MOS电路的生产和开发中，MOS电容的C-V测试是极其重要的过程监视测试手段，也是器件、电路参数分析和可靠性研究的有效工具。1、MOS结构的电容模型、氧化层电容、氧化层、与半导体表面所感应的空间电荷区域对应的电容，MOS电容是Co和Cs串联，总电容C:空间电荷区域的每单位面积的电力量Qs根据表面电位Vs的变化率的大小，为2、MOS结构的C-V特性， p型基板的MOS、b .小的正栅极电压、负栅极电压、正栅极电压、a .负栅极电压中，正偏压小时，不能无视对半导体表面空间区域电容Cs的总电容的贡献，与Cox串联连接的结果，总电容c变小。 栅极电压

7、VG越大，耗尽层宽度越宽，Cs越大，总电容越小。 在p型基板的MOS、c .大的正栅极电压、正栅极电压、逆型的情况下，耗尽区域宽度几乎不增加，达到极大值，总电容c达到极小值Cmin。 p型基板的MOS C-V特性，半导体和二氧化硅界面间的电荷充放电时间常数长，通常比10-6s大，所以界面状态电容仅在低频或准静态的情况下对MOS电容做出贡献。 在1MHz的高频cv测量中，通常不考虑界面状态电容的影响。高频C-V测试和低频C-V测试的不同，在n型基板MOS的高频和低频C-V特性、p型基板MOS: i .上施加负的栅极电压时，在半导体和氧化层的界面上堆积空穴，在最大电容ii .上施加正的栅极电压时，

8、在半导体和氧化层的界面上空穴耗尽，最小电容如果对n型基板MOS: i .施加正的栅极电压，则在半导体和氧化层的界面上堆积空穴，如果施加最大电容ii .负的栅极电压，则在半导体和氧化层的界面上空穴耗尽，与最小电容对应，p型和n型半导体基板的MOS结构的C-V特性的差异，3，几个概念和计算式，1 ) 平带电压VFB和平带电容CFB、表面不发生带弯曲，此时QSC=O .的状态称为平带状态，总MOS电容称为平带电容。 在MOS结构的C-V测试中，是用于确定实际的C-V曲线的平带点的有用参数。 (2)平带电容CFB的计算式：在实际的MOS结构中，在SiO2中总是存在电荷(通常为正电荷)，金属的功函数和半导体的功函数通常不相等，因此平带电压VFB通常不为0。 金属交换电荷对MOS结构的C-V特性有显着的影响。 如果不考虑界面状态的影响，(3)氧化层的固定电荷对平带电压VFB的影响，氧化层的正的固定电荷越多，平带电压的负值越大，整个C-V曲线向更负的电压转变。(4)氧化层的厚度tox由测试的最大容量C max决定，(5)半导体掺杂浓度：由Cmin/Cox或CFB/Cox的容量比决定，实验设备中使用的仪器设备主要为三个：测试台(样品台，样品台实验内容，第七章复习题，1，二极管的I-V特性能给出什么样的电参数？ 制图的说明。 2、描绘Si晶体管的共同发射极工作模式，对其如何测量