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【应用技术】半导体器件实验室——测量范例

高工
2012-05-01 19:43:05    评分
半导体器件 / 微电子教学实验室典型的主题包括制造和分析各种器件:
 
  1. MOS 电容器
  主题
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 – 最大耗尽层宽度 – 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
  主题
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
  主题
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。



关键词: 应用技术     半导体     器件     实验室     测量     范例     特性    

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