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半导体导电的基本特性是什么

鑫宝楚霸王 2017-12-15 05:11:42 726  浏览
  •  

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全部评论(1条)

  • 没泪怎哭 2017-12-15 14:09:20
    答:纯净的半导体材料在零度(一273℃)时,其内部没有载流子可供导电,此时的半导体与绝缘体非常相似。但是,随着外加条件的改变(如环境温度、光照增强、掺杂等),半导体中就会出现载流子,从而具有一定的导电能力。其导电特性如下: (1)热敏特性:随着环境温度的升高,半导体的电阻率下降,导电能力增强. (2)光敏特性:有些半导体材料(硫化铜)受到光照时,电阻率明显下降,导电能力变得很强;无光照时,又变得像绝缘体一样不导电,利用这一特性可制成各种光敏器件. (3)掺杂特性:在纯净的半导体中掺入某种合适的微量杂质元素,就能增加半导体中载流子的浓度,从而可以增强半导体的导电能力。 (4)其他敏感特性:有些半导体材料具有压敏、磁敏、湿敏、嗅敏、气敏等特性,还有些半导体材料,它们的上述某些特性还能逆转。

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吉时利半导体器件C-V特性测试方案

交流C-V测试可以揭示材料的氧化层厚度,晶圆工艺的界面陷阱密度,掺杂浓度,掺杂分布以及载流子寿命等,通常使用交流C-V测试方式来评估新工艺,材料, 器件以及电路的质量和可靠性等。比如在MOS结构中, C-V测试可以方便的确定二氧化硅层厚度dox、衬底 掺杂浓度N、氧化层中可动电荷面密度Q1、和固定电 荷面密度Qfc等参数。

C-V测试要求测试设备满足宽频率范围的需求,同时连线简单,系统易于搭建,并具备系统补偿功能,以补偿系统寄生电容引入的误差。

进行C-V测量时,通常在电容两端施加直流偏压,同时利用一个交流信号进行测量。一般这类测量中使用的交流信号频率在10KHz到10MHz之间。所加载的 直流偏压用作直流电压扫描,扫描过程中测试待测器件待测器件的交流电压和电流,从而计算出不同电压下的电容值。


在CV特性测试方案中,同时集成了美国吉时利公司源表(SMU)和合作伙伴针对CV测试设计的专用精 密LCR分析仪。源表SMU可以输出正负电压,电压 输出分辨率高达500nV。同时配备的多款LCR表和 CT8001 直流偏置夹具,可以覆盖 100Hz~ 1MHz 频 率和正负200V电压范围内的测试范围。

方案特点:

★包含C-V(电容-电压),C-T(电容-时间),C-F (电容-频率)等多项测试测试功能,C-V测试可同时支持测试四条不同频率下的曲线

★测试和计算过程由软件自动执行,能够显示数据和 曲线,节省时间

★提供外置直流偏压盒,偏压支持到正负200V, 频率范围 100Hz - 1MHz。

★支持使用吉时利24XX/26XX系列源表提供偏压

测试功能:

电压-电容扫描测试

频率-电容扫描测试

电容-时间扫描测试

MOS器件二氧化硅层厚度、衬底掺杂浓度等参数的计算

原始数据图形化显示和保存

MOS电容的 C-V 特性测试方案

系统结构:

系统主要由源表、LCR 表、探针台和上位机软件组成。 LCR 表支持的测量频率范围在0.1Hz~ 30MHz。源表 (SMU)负责提供可调直流电压偏置,通过偏置夹具盒 CT8001加载在待测件上。

LCR 表测试交流阻抗的方式是在 HCUR 端输出交流电 流,在 LCUR 端测试电流,同时在 HPOT 和 LPOT 端 测量电压值。电压和电流通过锁相环路同步测量,可 以精确地得到两者之间的幅度和相位信息,继而可以推算出交流阻抗参数。


典型方案配置:


系统参数:

下表中参数以 PCA1000 LCR 表和 2450 源表组成的 C-V测试系统为例:


安泰测试已为西安多所院校、企业和研究所提供吉时利源表现场演示,并获得客户的高度认可,安泰测试将和泰克吉时利厂家一起,为客户提供更优质的服务和全面的测试方案,为客户解忧。


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吉时利半导体分立器件I-V特性测试方案

半导体分立器件是组成集成电路的基础,包含大量的 双端口或三端口器件,如二极管,晶体管,场效应管等。 直流I-V测试则是表征微电子器件、工艺及材料特性的 基石。通常使用I-V特性分析,或I-V曲线,来决定器 件的基本参数。微电子器件种类繁多,引脚数量和待 测参数各不相同,除此以外,新材料和新器件对测试 设备提出了更高的要求,要求测试设备具备更高的低 电流测试能力,且能够支持各种功率范围的器件。


分立器件I-V特性测试的主要目的是通过实验,帮助工 程师提取半导体器件的基本I-V特性参数,并在整个工 艺流程结束后评估器件的优劣。

随着器件几何尺寸的减小,半导体器件特性测试对测 试系统的要求越来越高。通常这些器件的接触电极尺 寸只有微米量级,这些对低噪声源表,探针台和显微 镜性能都提出了更高的要求。

半导体分立器件I-V特性测试方案,泰克公司与合作 伙伴使用泰克吉时利公司开发的高精度源测量单元 (SMU)为核心测试设备,配备使用简便灵活,功能 丰富的CycleStar测试软件,及稳定的探针台,为客户提供了可靠易用的解决方案,极大的提高了用户 的工作效率。


吉时利方案特点:

丰富的内置元器件库,可以根据测试要求选择所需要的待测件类型;

测试和计算过程由软件自动执行,能够显示数据和曲线,节省了大量的时间;

稳定的探针台,针座分辨率可高达0.7um,显微镜放大倍数高达x195倍;

可支持同时操作两台吉时利源表,可以完成三端口器件测试。

测试功能:

二极管特性的测量与分析

极型晶体管BJT特性的测量与分析

MOSFET场效应晶体管特性的测量与分析

MOS 器件的参数提取

系统结构:

系统主要由一台或两台源精密源测量单元(SMU)、 夹具或探针台、上位机软件构成。以三端口MOSFET 器件为例,共需要以下设备:

1、两台吉时利 2450 精密源测量单元

2、四根三同轴电缆

3、夹具或带有三同轴接口的探针台

4、三同轴T型头

5、上位机软件与源测量单元(SMU)的连接方式如下图所示,可以使用LAN/USB/GPIB中的任何一个接口进行连接。

系统连接示意图:

典型方案配置:


西安某高校现场演示图

安泰测试已为西安多所院校、企业和研究所提供吉时利源表现场演示,并获得客户的高度认可,安泰测试将和泰克吉时利厂家一起,为客户提供更优质的服务和全面的测试方案,为客户解忧。


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