半導(dǎo)體器件DLTS測(cè)試評(píng)價(jià)系統(tǒng)研究.pdf

1、本論文采用虛擬儀器技術(shù)構(gòu)建了一個(gè)基于LabVIEW平臺(tái)的針對(duì)半導(dǎo)體中深能級(jí)缺陷進(jìn)行DLTS測(cè)試的系統(tǒng)。本系統(tǒng)可利用計(jì)算機(jī)軟件模擬生成半導(dǎo)體深能級(jí)缺陷中心,也可利用LabVIEW平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)半導(dǎo)體深能級(jí)的瞬態(tài)變化信號(hào)進(jìn)行采集、處理與分析并且與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比?；谔摂M儀器技術(shù)開發(fā)出的測(cè)試系統(tǒng)具有界面友好、功能多樣、操作簡(jiǎn)單、可靠性高等特點(diǎn)。因此,通過本系統(tǒng)可以模擬特定測(cè)試條件對(duì)半導(dǎo)體參數(shù)進(jìn)行預(yù)調(diào)試,改善傳統(tǒng)測(cè)量精度對(duì)硬件的依賴性,實(shí)時(shí)性好,

2、測(cè)量精度高,對(duì)于產(chǎn)品研發(fā)具有一定的實(shí)用價(jià)值。圍繞上述內(nèi)容主要完成了以下工作:
　　 1.研究了深能級(jí)瞬態(tài)譜(DLXS)的測(cè)量方法,在傳統(tǒng)的DLTS測(cè)試系統(tǒng)基礎(chǔ)上,改進(jìn)并提出了一套基于LabVIEW平臺(tái)的評(píng)估半導(dǎo)體器件的DLTS系統(tǒng)構(gòu)建方案。論文給出了系統(tǒng)搭建的基本原理,它由樣品臺(tái)(包括溫度控制器)、電容測(cè)試儀、雙脈沖發(fā)生器、數(shù)據(jù)采集設(shè)備及虛擬儀器平臺(tái)等部分組成。
　　 2.利用LabVIEW平臺(tái)搭建了基于虛擬儀器技術(shù)的數(shù)

3、據(jù)采集系統(tǒng),該系統(tǒng)能采集仿真信號(hào)和現(xiàn)實(shí)物理信號(hào),適用于采集瞬態(tài)電容或電流,為DLTS測(cè)試評(píng)估系統(tǒng)提供了基礎(chǔ)。同時(shí)利用PCI-6259采集卡的計(jì)數(shù)／定時(shí)器實(shí)現(xiàn)了虛擬脈沖發(fā)生器,能實(shí)現(xiàn)100ns～50ms間帶寬,基本滿足測(cè)試系統(tǒng)的要求。
　　 3.分析了鎖相放大器的數(shù)學(xué)模型,用LabVIEW實(shí)現(xiàn)虛擬鎖相放大器替代了傳統(tǒng)硬件鎖相放大器,實(shí)現(xiàn)了對(duì)瞬態(tài)電容信號(hào)的提取,為后續(xù)的數(shù)據(jù)處理與分析創(chuàng)造有利條件。
　　 4.論文對(duì)單脈沖Bo

4、xcar技術(shù)、雙脈沖Boxcar技術(shù)、Lock-in(鎖相放大器)技術(shù)、I-DLTS(電流DLTS)技術(shù)及DLTFS(傅里葉變換)五個(gè)常用的DLTS技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)分析并用LabVIEW平臺(tái)進(jìn)行仿真,得出五種技術(shù)的指標(biāo)及適用范圍。
　　 5.通過系統(tǒng)仿真分析了測(cè)試系統(tǒng)的性能參數(shù),包括載流子發(fā)射速率、激活能以及陷阱中心的濃度分布和其對(duì)自由載流子的俘獲速率等主要參數(shù)之間的關(guān)系。此外,還對(duì)具體的I-DLTS測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析,詳細(xì)介紹了