MOS結(jié)構(gòu)高頻C-V特性測試.ppt

MOS結(jié)構(gòu)高頻C-V特性測試,MOS結(jié)構(gòu)的電容是外加壓的函數(shù)，MOS電容隨外加電壓變化的曲線稱之為C-V曲線（簡稱CV特性）。C-V曲線與半導(dǎo)體的導(dǎo)電類型及其摻雜濃度、SiO2-Si系統(tǒng)中的電荷密度有密切的關(guān)系。利用實際測量到的MOS結(jié)構(gòu)的C-V曲線與理想的MOS結(jié)構(gòu)的C-V特性曲線比較，可求得氧化硅層厚度dox、襯底摻雜濃度N、氧化層中可動電荷面密度QI和固定電荷面密度Qfc等參數(shù)。 本實驗?zāi)康氖峭ㄟ^測量MOS結(jié)構(gòu)高頻C-V特性及偏壓溫度處理（簡稱BT處理），確定dox、N、 QI和Qfc等參數(shù)。,引言,3,實驗原理,半導(dǎo)體表面空間電荷區(qū)的厚度隨偏壓而改變,所以MOS電容是微分電容,實驗原理,4,時，半導(dǎo)體表面能帶平直，稱為平帶。,平帶時所對應(yīng)的偏壓稱為平帶電壓，記作,顯然，對于理想MOS結(jié)構(gòu):,金屬與半導(dǎo)體間功函數(shù)差為零,在絕緣層（SiO2）內(nèi)沒有電荷,SiO2與半導(dǎo)體界面處不存在界面態(tài),實驗原理,5,實際的MOS結(jié)構(gòu)，由于SiO2 中總是存在電荷（通常是正電荷），且金屬的功函數(shù) Wm和半導(dǎo)體的功函數(shù)Ws 通常并不相等，所以 Vs一般不為零。若不考慮界面態(tài)的影響，有,Qox是 SiO2中電荷的等效面密度，Qox它包括可動電荷QI 和固定電荷Qfc 兩部分。,對于鋁柵p型硅MOS結(jié)構(gòu)，Vms大于零， Qox通常也大于零（正電荷），所以 ，VFB0如圖3中的曲線1所示。,6,正BT處理后，測量高頻C-V特性，得到圖3中的曲線3。由于這時可動電荷已基本上全部集中到 界面處，所以 Si-SiO2中包含了Qfc 和 QI的影響。,實驗原理,實驗樣品,7,樣品制備,p型硅單晶拋光片，電阻率610,硅片清洗：丙酮酒精去離子水,實驗樣品,熱生長SiO2:濕氧,8,熱蒸發(fā)上下鋁電極,9,實驗樣品,實驗儀器,10,實驗內(nèi)容,測量初始高頻C-V特性曲線。 作正、負BT處理。 分別測出正、負BT處理后的高頻C-V特性曲線。,11,實驗步驟要點,C-V曲線測試設(shè)置 1觸發(fā)模式： 步驟1. 按Meas Setup。 步驟2. 使用光標(biāo)鍵選擇TRIG字段。 步驟3. 按相應(yīng)的功能鍵，選擇所需的觸發(fā)模式： 功能鍵 描述 INT 將儀器置于內(nèi)部觸發(fā)（INT）模式。 MAN 將儀器置于手動觸發(fā)（MAN）模式。 EXT 將儀器置于外部觸發(fā)（EXT）模式。 BUS 將儀器置于總線模式。,12,2測量功能,步驟1. 按Display Format鍵。 步驟2. 按MEAS DISPLAY功能鍵。 步驟3. 使用光標(biāo)鍵選擇FUNC字段。 步驟4. 使用功能鍵選擇一次參數(shù)。 步驟5. 如果有二次參數(shù)，則從利用功能鍵顯示出的測量中選擇二次參數(shù)。,3掃描設(shè)置,步驟 1. 按Meas Setup。 步驟 2. 按LIST SETUP功能鍵。 步驟 3. 使用光標(biāo)鍵選擇掃描參數(shù)字段。 步驟 4. 按相應(yīng)的功能鍵選擇用戶所需的列表掃描測量參數(shù)： 功能鍵 描述 FREQ Hz 將頻率用作列表掃描參數(shù)。 LEVEL V 將電壓用作列表掃描參數(shù)。 LEVEL A 將電流用作列表掃描參數(shù)。 BIAS V 將直流偏置電壓用作列表掃描參數(shù)。 BIAS A 將直流偏置電流用作列表掃描參數(shù)。 DC SRC V 將直流源用作列表掃描參數(shù)。,實驗步驟要點,測試結(jié)果保存到USB,13,步驟 1. 將USB存儲器棒插入正面USB端口。 步驟 2. 按Save/Recall。 步驟 3. 按SAVE DATA功能鍵。 步驟 4. 按START LOG功能鍵，然后按以下功能鍵將測量結(jié)果輸入到數(shù)據(jù)緩沖存儲器。 功能鍵 描述 START LOG 啟動將測量結(jié)果記錄到數(shù)據(jù)緩沖存儲器。 SAVE & STOP 將數(shù)據(jù)緩沖存儲器中的數(shù)據(jù)復(fù)制到USB存儲器。然后停止將測量結(jié) 果保存到數(shù)據(jù)緩沖存儲器，并清除數(shù)據(jù)緩沖存儲器。 步驟 5. 啟動測量。數(shù)據(jù)緩沖存儲器可存儲多達201組測量結(jié)果。 步驟 6. 按SAVE & STOP功能鍵將結(jié)果保存到USB存儲器。 步驟 7. 若數(shù)據(jù)已經(jīng)保存到了USB存儲器，系統(tǒng)消息區(qū)域會顯示消息“Storing data completed. : E498xXXX.csv”。,實驗步驟要點,BT處理步驟（正BT）,14,設(shè)置步進延遲時間： 步驟 1. 按Meas Setup鍵。 步驟