一、系統(tǒng)架構(gòu)
二、方案簡(jiǎn)介
基于數(shù)字源表、信號(hào)發(fā)生器、示波器、LCR表、臺(tái)式萬(wàn)用表等高精度測(cè)試儀器儀表構(gòu)建智能化測(cè)試平臺(tái),搭配綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng),采用通式設(shè)計(jì)和完成實(shí)驗(yàn),方案主要包括可定制的高靈活性的軟件平臺(tái)+通用儀表+綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和管理系統(tǒng)。 用主機(jī)平臺(tái)+可更換實(shí)驗(yàn)?zāi)K的方
三、方案示例
1、半導(dǎo)體器件C-V特性測(cè)試
交流C-V測(cè)試可以揭示材料的氧化層厚度,晶圓工藝的界面陷阱密度,摻雜濃度,摻雜分布以及載流子壽命等,通常使用交流C-V測(cè)試方式來(lái)評(píng)估新工藝,材料,器件以及電路的質(zhì)量和可靠性等。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)Silvaco軟件來(lái)模擬MOS場(chǎng)效應(yīng)管的工藝及器件,分析器件的CV特性。
2、三極管的輸出特性仿真實(shí)驗(yàn)
三極管的輸出特性是指當(dāng)基極電流Ib一定時(shí),集電極電流Ic與集-射極電壓Uce之間的關(guān)系曲線。在不同的Ib下,可得出不同的曲線。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)Silvaco仿真軟件來(lái)進(jìn)行三極管器件仿真,分析不同工藝對(duì)三極管的輸出特性的影響。
3、四探針法測(cè)量半導(dǎo)體電阻率測(cè)試
電阻率是決定半導(dǎo)體材料電學(xué)特性的重要參數(shù),為了表征工藝質(zhì)量以及材料的摻雜情況,需要測(cè)試材料的電阻率。半導(dǎo)體材料電阻率測(cè)試方法有很多種,其中四探針法具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、測(cè)量精度高以及對(duì)樣品形 狀無(wú)嚴(yán)格要求的特點(diǎn)。因此,目前檢測(cè)半導(dǎo)體材料電阻率,尤其對(duì)于薄膜樣品來(lái)說(shuō),四探針是最常用的方法。
4、二極管的伏安特性測(cè)量
二極管伏安的正向特性,理想的二極管,正向電流和電壓成指數(shù)關(guān)系。但是實(shí)際的二極管,加正向電壓的時(shí)候,需要克服PN結(jié)內(nèi)電壓,所以電壓要大于內(nèi)電壓時(shí),才會(huì)出現(xiàn)電流。
二極管伏安的反向特性,理想的二極管,不論反向電壓多大,反向都無(wú)電流。實(shí)際的二極管,反向截止時(shí),也是有電流的,這個(gè)電流叫做反向飽和電流。在電壓沒有達(dá)到反向擊穿電壓時(shí),二極管的電流一直等于反向飽和電流,但是當(dāng)電壓大到一定程度,二極管被反向擊穿,電流急劇增大。反向擊穿分齊納擊穿和雪崩擊穿兩種。有的二極管擊穿后撤去反向電壓,還能恢復(fù)原狀態(tài),比如穩(wěn)壓二極管就是工作在反向擊穿區(qū)的,有的反向擊穿就直接燒壞了。
5、光電器件的LIV特性測(cè)試
LIV 即光電特性,是驗(yàn)證激光二極管、探測(cè)器性能的普遍的方法。在晶圓、切割、管芯、封裝后老化測(cè)試過(guò)程中,為降低生產(chǎn)成本同時(shí)增加產(chǎn)品吞吐量,快速可靠的 LIV測(cè)試 系統(tǒng)對(duì)制造光電器件的工廠是很重要的。
6、半導(dǎo)體器件I-V特性測(cè)試
半導(dǎo)體分立器件是組成集成電路的基礎(chǔ),包含大量的雙端口或三端口器件,如二極管,晶體管,場(chǎng)效應(yīng)管等。 直流I-V測(cè)試是表征微電子器件工藝及材料特性的基礎(chǔ),通常使用I-V特性分析或I-V曲線來(lái)決定器件的基本參數(shù)。
分立器件I-V特性測(cè)試的主要目的是通過(guò)實(shí)驗(yàn)幫助工程師提取半導(dǎo)體器件的基本I-V特性參數(shù),并在整個(gè)工藝流程結(jié)束后評(píng)估器件的優(yōu)劣。在半導(dǎo)體制程的多個(gè)階段都有應(yīng)用,如金屬互連,鍍層階段,芯片封裝后的測(cè)試等。
7、太陽(yáng)能電池的特性表征測(cè)試
對(duì)太陽(yáng)能電池進(jìn)行電流-電壓(I-V)特性分析對(duì)推導(dǎo)有關(guān)其性能的重要參數(shù)至關(guān)重要,包括最大電流(Imax)和電壓 (Vmax)、開路電壓(Voc)、短路電流(Isc)以及效率(η)。
四、方案特點(diǎn)
1、集成度高:SITP半導(dǎo)體與集成電路測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)集成了數(shù)字源表、信號(hào)發(fā)生器、示波器、LCR表、臺(tái)式萬(wàn)用表等高精度測(cè)量?jī)x表,可以完全滿足半導(dǎo)體器件、模擬集成電路、數(shù)字集成電路的功能、性能測(cè)試。
2、測(cè)量精度高:SITP半導(dǎo)體與集成電路測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)內(nèi)置了高精度測(cè)量?jī)x表,如:電壓精度可到30uV,電流精度可到10pA,信號(hào)源精度可到1μHz,可以對(duì)半導(dǎo)體器件、模擬芯片、數(shù)字芯片的性能進(jìn)行精確測(cè)量。
3、覆蓋內(nèi)容多:可覆蓋半導(dǎo)體制造工藝、半導(dǎo)體材料、半導(dǎo)體分立器件(如二極管、三極管、場(chǎng)效應(yīng)管、激光器、硅光電池)、集成電路(如數(shù)字邏輯芯片、存儲(chǔ)器芯片、電源芯片、運(yùn)放芯片、AD芯片、DA芯片、MCU芯片、FPGA芯片)的各種實(shí)驗(yàn)測(cè)量環(huán)境。
4、智能化管理:不僅僅是將儀器儀表做簡(jiǎn)單集成,而是通過(guò)LAN、LXI等接口,將各種儀表進(jìn)行智能化管理,既可以本地控制儀表,自動(dòng)讀取測(cè)量數(shù)據(jù),還可以進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量、自動(dòng)記錄、自動(dòng)上傳,可為學(xué)生進(jìn)行自動(dòng)化測(cè)試實(shí)驗(yàn)、遠(yuǎn)程實(shí)境實(shí)驗(yàn)提供功能強(qiáng)大的測(cè)試平臺(tái)。