半导体器件分析仪 (B1500A)
使用是德科技 B1500A 半导体器件分析仪 MFCMU 和 SCUU 进行 IV 和 CV 测量

图 1. 机械手连接的基本电缆配置
延长 电缆
剩余电感是一个 固定值
延长 电缆
3T 配置
不同的电缆布设 会产生不同的剩余 电感。
即使您把电 缆移到被 测器件处,剩余电感
也 不会改 变,仍能 提 供 稳定和 精确的测量
ir
结果。
面积
屏蔽 2T 配置的剩余电感是固定的,因为保 护屏蔽中流过的感应电流与中心导体中流过 的电流大小相同而方向相反。这一感应电流 有助于屏蔽测量电流产生的磁通量,使剩余 电 缆电 感 保 持 一 个 较小的固定值。反 之,3 T 配置中没有形成返回电流路径。这种配置中 的剩余电感取决于电缆的随机布设状态。由 于电缆的布设不受控制,因此难以保持剩余 电感为稳定的固定量值。测试环境的振动也 会改变测量电缆的剩余电感,造成其不稳定 的量值。人们很难补偿 3T 配置中测量电缆 的剩余电感。这有时也被称作“返回路径问 题”,如果 3T 配置中电缆末端的保护屏蔽 不能 短 路 在一起,就 会产 生 这一问题。您可 按照图 2 所示的方法连接保护屏蔽来解决 这一问题。
SMU 1 SMU 2 电路公共端
三轴电缆
机械手 施压 保护端
三轴 连接器
机械手 施压
保护端
三轴 外部屏蔽
图 5 是一个与精确 CV 测量略有不同的测量 装置。使用 4TP-屏蔽 2T 转换之后的电缆路 径看起来类似于 IV 测量装置,但有两个重要 区别。第一,IV 测量装置中使用的是三轴电 缆,而 CV 测量装置中则使用同轴电缆。第 二,测量电缆与 CV 测量装置中的机械手探 针之间有一条保护连接线,而在 IV 测量装置 中没有这条保护连接线。
使用 Keysight B1500A MFCMU
和 SCUU 进行 IV 和 CV 测量
半导体参数分析仪技术参数

半导体参数分析仪技术参数
一、设备名称:半导体参数分析仪
二、采购数量:1台
三、技术参数及配置要求:
1. 半导体参数分析仪主机具有可扩展能力,可用插槽数目:不小于8个;
2. 具有4路SMU模块,可测量IV特性;其中2路中功率SMU模块输出能力:10mA@100V, 10mA@50V, 10mA@30V, 100mA@10V,其中2路高功率SMU模块输出能力:50mA@200V, 100mA@100V, 100mA@40V, 1A@20V, 1A@2V,SMU模块最小测量分辨率为:电流 50fA,电压 0.5uV;
3. 具有1路电容测量模块,电容测试模块测试频率范围:1kHz至5MHz,电容测试精度(1pF,1MHz)±1.2%;电容测量扫描方式:C-V(直流偏置),C-f(测试频率);
4. 提供用于TO,DIP封装器件的测试夹具;
5. 仪表内置Window7操作系统,带触摸式显示屏
6. 提供专用的测试软件对仪表进行控制和提取测试数据,具有曲线追踪功能,便于观察器件击穿和饱和情况;
四、安装、售后及培训:
1、交货期:合同正式生效后45天内到货。
2、质保期:自验收之日起,仪器设备至少免费保修三年。
保修期内维修上门取货送货;
3、包含该设备运输,上楼搬运。
仪器安装、验收:专业工程师提供免费的安装调试,并按照出厂指标验收。
4、培训:免费提供该仪器设备培训;提供本设备全套操作教学视频。
五、注意事项:
招标现场提供相关证据,证明能达到的功能和参数。
1。
安捷伦仪器使用说明书中文

Alpha安捷伦B1500A半导体器件分析仪用户!ˉ的GUID安捷伦科技公司声明?安捷伦科技公司2005年,2006年,2007年,2008本手册的任何部分不得转载任何形式或通过任何手段(包括电子电子存储和检索或翻译成外国语言)事先同意MENT和安捷伦的书面同意作为由美国科技公司在美国和国际版权法。
手册部件号B1500-90000版2005年7月第1版,第2版,2005年12月2006年4月第3版第4版,2007年1月2007年6月5日,版第6版,2007年11月2008年10月7日,版安捷伦科技公司5301史蒂文斯溪大道95051美国加利福尼亚州圣克拉拉保证本文档中所含的物质是提供MENT!°为是,±,是苏如有更改,恕不另行通知,在以后的版本。
此外,最大而且,在适用法律法律,安捷伦提供任何保证,明示或暗示,关于本手册的任何信息所载,包括但不不限于隐含保证为杆的适销性和适用性特定用途。
安捷伦不得承担错误或偶然或在相应的损害赔偿连接TION的家具,使用,或每本文件或任何性能所载资料。
应该安捷伦与用户有一个单独的与保修的书面协议在这个物质的范围,涵盖记录与这些冲突条款,在保修则以协议arate中的协议为准。
技术许可硬件和/或软件描述这份文件是依照许可可用于复制或只在雅跳舞的许可条款。
有限权利如果软件在使用的一种表现美国政府的首要合同或道,软件交付和许可!°商业计算机软件!±ADFAR252.227-7014(1995年6月)的定义,或作为一个!°商业项目!FA±定义2.101(a)或°有限计算机软!洁具!±作为定义在FAR52.227-19(六月1987)或任何相当机构法规或合同条款。
使用,重复或disclo的软件肯定是受安捷伦科技nologies!ˉ标准商业许可条款和非DOD部门和美国政府机构没有获得更大而不是限制权利定义在FAR 52.227-19中(C)(1-2)(6月1987年)。
基于MATLAB的TFT模型参数提取

Rui Wang (SHANGHAI AVIC OPTOELECTRONICS,Shang Hai,201100)
Abstract: This paper is to build a MATLAB GUI, based on the understanding of the working principle of TFT device. TFT model parameters can be extracted by comparison with the practical data. The model parameters can be used in SPICE. Key word: TFT model parameter MATLAB GUI
(7)
Vbb
q ⋅TOX
其中 Vgfbe与 Vgte 一样需要修正,将(5)式中的 Vgt
替换为 Vgfb 即可
Vgfb = VGS-VFB
(8)
γb 与 Vbb 在文献[4]中有详细描述。知道了载
流子浓度后我们可以推算出沟道的传导率 Gchi:
e ⋅ q ⋅ ns ⋅W ⋅ MUBAND Gchi =
本文介绍的公式基于两方面来考虑[3]:
Id = Ileakage + Iab
(2)
I leakage 表示 TFT 的漏电流而 Iab 为 TFT 的载流 子电流,在 VGS 为比较小的电压值的时候,I leakage 为主要导电作用,而在 VGS 比较大的时候,Iab 为
主要导电作用,计算 Iab 需要载流子浓度 ns,ns 主
第2单元-集成电路晶圆测试基础

交流(AC)参数
包括上升时间和下降时间、传输过程的延迟时间、建立 和保持时间、刷新和暂停时间、访问时间和功能速度时间, 易受寄生参数的影响。
3. 晶圆测试项目
3. 晶圆测试项目
性能参数测试项目 直流(DC)参数
器件/电路端口的稳态电气特性测试。 例如:输入特性II = f(VI) 输出特性IO = f(VO) 转移特性VO = f(VI) 直流参数测试包括开路测试、短路测试、输入电流测试 、漏电流测试、电源电流测试、阈值电压测试等。
3. 晶圆测试项目
第2单元-集成电路晶圆测试基础
第二单元 集成电路晶圆测试基础
1. 硅片 2. 晶圆 3. 晶圆测试项目 4. 晶圆测试设备 5. 晶圆测试操作
1. 硅片
制备集成电路芯片的晶圆片,其衬底材料主要为硅片, 其纯度为99.9999999%,简称“九个9” 。 硅片制备与检测
1. 硅片
硅片几何尺寸 圆形薄片,边缘有定位边或定位槽。
1. 硅片 2. 晶圆 3. 晶圆测试项目 4. 晶圆测试设备 5. 晶圆测试操作
2. 晶圆
晶圆基础 “硅片”:未加工的原始硅圆片;
“晶圆”:通过芯片制造工艺,在圆硅片上已形成芯片 (晶片)阵列的硅圆片。
2. 晶圆
芯片
2. 晶圆
辅助测试结构
为了提取集成电路的各种参数而专门设计,包括芯片制 造过程的工艺监控参数、过程质量控制参数、电路设计模型 参数和可靠性模型参数的提取。
4. 晶圆测试设备
信号控制仪器 + 机械设备
Keysight B1500A半导体器件简化配置流程说明书

¨ B1500A-015 for 1.5m ¨ B1500A-030 for 3.0m
¨ B1500A-A01 Standard
package (4 MPSMUs + cables)
¨ B1500A-A02 High
resolution package (4 HRSMUs + cables)
¨ B1500A-A03 High power
– B1500A, B1500A-015 – B1500A-A00 – B1500A-A17 2ea. – B1500A-A5F
This information is subject to change without notice. © Keysight Technologies, 2010 – 2014, 2016 Published in USA, February 25, 2016 5990-5837EN
Table 2. Other accessories
Resource B1542A N1301A N1301A-100 N1301A-102 N1301A-110 B1542A
Description Ultra short pulsed IV package CMU accessories for B1500A SCUU (SMU CMU Unify Unit) SCUU cable (3m) SCUU magnetic stand Ultra short pulsed IV package
3 Please contact your local Keysight office to find out which WGFMU add-on package fits to your requirements. The complete contact list is available at /find/contactus
使用半导体器件分析仪 (B1500A) WGFMU 模块测量先进 MOSFET 的随机电报噪声 (RTN)

应用指南使用 B1500A WGFMU 模块测量先进 MOSFET 的随机电报噪声(RTN)引言随机电报噪声(RTN)是高级 MOSFET 中出现的一种电子噪声。
它是因捕获和发射陷入栅氧化层的载流子而产生的,通常表现为叠加在大信号上的小信号。
精确测量和评测整个晶圆上的 RTN 非常重要,因为 RTN 会严重影响器件的可靠性。
RTN 不仅对晶体管的可靠性有重要影响,还会影响到包含 CMOS 图像传感器、闪存等元器件的电路的可靠性。
为了得到可靠的电路设计,您需要考虑留下适当的裕量来抵消 RTN 的影响。
如果裕量设置得太低,RTN 可能会导致器件失效。
如果裕量设置得太高,那么多余的裕量又会限制器件的性能。
最近业界在低功耗技术方面取得了新的突破,使得电子设备的驱动电压得以降低,工作裕量也随之下降。
但这也要求我们更精确、更详细地测量和评测 RTN,以便实现可靠的电路设计。
当前的 RTN 测量解决方案由用户配置的仪器装置组成,通常包括低噪声电源、电流电压转换器和示波器(或电压采样器)等器件。
不过,这样的测量解决方案很难得到稳定和一致的结果。
其中最主要的原因是元器件没有经过很好的校准,甚至整个系统都没有经过校准。
此外,由多种仪器构成的 RTN 测量解决方案很容易产生测量误差。
因为它们的电缆连接非常复杂,单个仪器元器件的误差累积起来形成了总体误差。
因此,为了获取一致的 RTN 数据,工程师们迫切需要一款现成的独立 RTN 解决方案,而且这个解决方案应具有可保证的技术指标。
处于研发阶段的先进器件目前还无法在晶圆上稳定地制造出来。
您必须详细地测量和分析晶圆上的各种器件,为此迫切需要实现自动 RTN 测量。
B1530A 波形发生器/快速测量单元(WGFMU)是 B1500A 半导体器件分析仪的一个高级模块。
有了这个模块,您无需使用任何其他测量设备即可进行 RTN 测量。
WGFMU 模块的本底噪声还不到 0.1 mV(rms),电流测量采样率在 1 S/s 到 200 MS/s 之间,带宽从直流一直达到 16 MHz。
半导体参数分析仪-苏州大学纳米材料与技术试验教学中心

厂商
参考单价
(万元)
数量
总价
(万元)
4200-SCS
Keithley
24
1
24
主要技术指标(含仪器设备的详细配置)
一、系统配置清单:
1、半导体参数分析仪(4200-SCS/F)主机(1台)
(1)含两个高分辨率中功率SMU(源测量单元)
(2)内置12英寸液晶显示器
(3)主机含以太网(LAN),GPIB, 3个USB接口,RS-232接口,并行接口,250G大容量硬盘,可刻录DVD光驱
10、提供纳米技术工具包;
11、软件终身免费升级。
经费来源
专项经费
用途
教学□科研■其它□
安装(放)地点
功能纳米与软物质(材料)实验室
管理人
唐建新
注:“经费来源”指教学设备经费、示范中心建设经费、中央与地方共建经费、重点学科建设经费、科研项目经费、211工程建设费、专项经费等。
二、安装使用的环境及设施条件
功能纳米与软物质(材料)实验室已被省科技厅批准为“江苏省碳基功能材料与器件重点实验室”。按照重点实验室建设规划,实验室将重点研发高效率、长寿命有机光电器件,特别是致力于有机发光显示(OLED)和有机薄膜晶体管(OTFT)的前沿性基础和应用研发,近期主要面向单色显示、小尺寸的全彩PM-OLED显示原型机,白光固体照明及软屏点阵技术的攻关。
苏州大学申购大型精密仪器设备
可行性论证报告
(10万元~40万元)
仪器名称吉时利4200-SCS型半导体特性分析系统ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
申请单位功能纳米与软物质(材料)实验室
负责人李述汤
填表时间2009年11月23日
一、申购仪器设备概况
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
技术概述B1500A 半导体器件分析仪加快基本的电流-电压(IV )和电容-电压(CV )测量 以及业界领先的超快速 IV 器件表征脉冲 IV 测量(IV )和电容-电压(CV )表征到快速、精准的脉冲 IV 测试的全方位测量。
此外,B1500A 的 10 槽模块化体系结构使您可以添加或升级测量模块,适应不断变化的测量需求。
综合解决方案满足您的 所有器件表征需求B1500A 半导体器件分析仪将多种测量和分析功能整合到一台仪器中,可精确快速地进行器件表征。
它是目前唯一能够提供广泛的器件表征功能以及出色测量可靠性和可重复性的多功能参数分析仪。
它能够执行从基本的电流 - 电压Keysight EasyEXPERT group+ 软件是 B1500A 自带的 GUI 界面软件,可在 B1500A 的嵌入式 Windows 10 平台上运行,支持高效和可重复的器件表征。
B1500A 拥有几百种即时可用的测量(应用测试),为测试执行和分析提供了直观和功能强大的操作环境。
它可以帮助工程师对器件、材料、半导体、有源/无源元器件或几乎任何其他类型的电子器件进行精确和快速的电子表征和 测试。
关键特性优势精密电压和电流测量(0.5 µV 和 0.1 fA 分辨率)–低电压和小电流的精确表征。
用于多频率(1 kHz 至 5 MHz )电容测量(CV 、C-f 和 C-t )与电流/电压(IV )测量 切换的高精度和低成本解决方案。
–无需重新连接电缆即可在 CV 和 IV 测量之间进行切换– 保持出色的小电流测量分辨率(使用 SCUU 时最小为 1 fA ,使用 ASU 时最小为 0.1 fA )– 为被测器件提供完整的 CV 补偿输出超快速 IV 测量,100 ns 脉冲和 5 ns 采样率–捕获传统测试仪器无法精确测量的超快速瞬态现象超过 300 种应用测试即时可用–缩短从学习仪器使用、进行测量到熟练操作仪器所需的时间包含示波器视图的曲线追踪仪模式–交互式地开发测试,并即时查看器件特征–无需使用任何其他设备便可对电流和电压脉冲进行验证(MCSMU 提供示波器视图)功能强大的数据分析和稳定可靠的数据管理–自动分析测量数据,无需使用外部 PC– 自动存储测量数据和测试条件,日后快速调用此信息让所有人都变成器件表征专家EasyEXPERT group+ 使器件 表征变得像 1、2、3 计算一样简单B1500A 的 EasyEXPERT group+ 软件包括 300 多种可以即时使用的应用测试,您只需简单的 3 步便可进行测量。
B1500A 的 EasyEXPERT group+ 软件配有应用测试库,能够帮助您加速对半导体器件、电子材料、有源/无源元器件以及许多其他类型电子器件进行表征。
右表中列出了部分可用应用测试的实例。
类型应用测试CMOS 晶体管Id-Vg 、Id-Vd 、Vth 、击穿、电容、QSCV 等双极晶体管(BJT )Ic-Vc 、二极管、Gummel 曲线图、击穿、三极管、电容等分立器件Id-Vg 、Id-Vd 、Ic-Vc 、二极管等存储器Vth 、电容、耐久性测试等功率器件脉冲 Id-Vg 、脉冲 Id-Vd 、击穿等纳米器件电阻、Id-Vg 、Id-Vd 、Ic-Vc 等可靠性测试NBTI/PBTI 、电荷泵、电迁移、热载子注入、 恒增电压(V-Ramp )、恒增电流(J-Ramp )、TDDB 等第 1 步从配备的应用测试库之一选择测量。
第 2 步根据需要修改测量参数。
(注:可将定制的测试保存到“My favorite ”设置中)第 3 步按下测量按钮,启动测量。
屏幕上将会自动显示图形和数值测量结果、数据分析和参数提取结果。
应用测试模式应用测试模式提供了应用式的、通过点击操作的测试设置和执行。
您可以从应用测试库中按照器件类型和指定测量选择应用测试。
EasyEXPERT group+ 软件的 GUI 界面直观易用,方便用户进行器件表征B1500A 平台包括宽大的 15 英寸触摸屏、嵌入式 Windows 10 操作系统、 内置 SSD 和 DVD 驱动器以及 GPIB 、USB 和 LAN 接口传统测试模式传统测试模式提供功能式的测试设置和执行方式,外观和风格与4155/4156 类似。
宽大的 15 英寸触摸屏快速测试模式快速测试模式使您无需编程即可执行测试排序。
您只需点击几下鼠标,便可选择、复制、重排和剪切复制应用测试,生成自动测试序列。
追踪仪测试模式追踪仪测试模式提供直观和交互式的扫描控制能力,使用类似于曲线追踪仪的旋钮进行控制。
在追踪仪测试模式中创建的测试设置可在瞬间平稳地切换到传统测试模式。
控制追踪仪测试的旋钮连接键盘、 鼠标或闪存 I/O 的USB 端口可定制和扩展的 IV 、CV 和超快速 IV测量能力可满足几乎所有测试需求B1525A HV-SPGUB1514A MCSMU B1520A MFCMU B1511B MPSMUB1517A HRSMUB1510A HPSMU B1530A WGFMU LAN 、USB 、外部触发输入/输出以及数字 I/O 端口内置接地单元(GNDU )GPIB 端口测试范围支持的模块主要技术指标主要特性直流和脉冲 IV 测量B1510A 大功率源表模块(HPSMU )–高达 200 V/1 A–最小分辨率 10 fA/2 μV –最小 100 μs 采样(时域)测量 –最小脉宽 500 μs ,100 μs 分辨率 –准静态电容电压(QSCV )测量, 具有泄漏电流补偿–4 象限工作 –Kelvin (4 线)连接–点测量、扫描测量和其他功能B1511B 中等功率源表模块(MPSMU )–高达 100 V/0.1 A–最小分辨率 10 fA/0.5 μV–ASU 选件用于 0.1 fA 和 IV/CV 切换B1517A 高分辨率源表模块(HRSMU )–高达 100 V/0.1 A–最小分辨率 1 fA/0.5 μV–ASU 选件用于 0.1 fA 和 IV/CV 切换B1514A 50 µs 脉冲中等 电流源表模块(MCSMU ) –高达 30 V/1 A (0.1 A 直流)–最小脉宽 50 μs ,2 μs 分辨率–示波器视图支持精确的脉冲测量电容测量B1520A 多频率电容测量 单元(MFCMU ) –频率范围为 1 kHz 至 5 MHz–S MU 和 SCUU 提供 25 V 内置直流偏置和 100 V 直流偏置 –交流阻抗测量(C-V 、C-f 、C-t )–使用自动切换通过 SCUU 轻松、快速、精确地进行 IV 和 CV 测量超快速脉冲和瞬态 IV 测量B1530A 波形发生器/快速 测量单元(WGFMU ) – 用于波形生成的 10 ns 可编程分辨率–200 MSa/s 同时高速测量 –10 V 峰峰值输出–无负载线效应;使用 SMU 技术进行精确的脉冲 IV 测量–支持 NBTI/PBTI 、RTN 等先进应用脉冲生成B1525A 高电压 半导体脉冲发生器单元(HV-SPGU ) –高达 ±40 V 高电压输出 –能够在每个通道上生成二电平和三电平 脉冲和任意波形–适用于非易失性存储器测试超快速脉冲高 k/SOI 测试B1542A 10 ns 脉冲 IV 参数测试解决方案– 最小选通脉宽 10 ns ,上升和下降时间为 2 ns –1 µs 电流测量分辨率–精确的 Id-Vd 和 Id-Vg 测量 –在直流测量和脉冲测量之间轻松切换VGA 视频 输出端口绝对电流/电压测量增强您的测量信心B1500A SMU 支持轻松和精确的 IV 测量多种功能增强 SMU 能力B1500A SMU 具有多种通用测量功能。
它们既可进行基础的单点测量,又能执行高达 10,001 点的扫描测量。
它们还能生成最窄 50 μs 的电压和电流脉冲,并每隔 100 μs 测量数量随时间的变化。
此外,B1500A SMU 可输出和测量高达 200 V 和 1 A 的电压和电流,并能够以 0.5 μV 和 0.1 fA 的分辨率测量电压和电流。
其他先进特性(例如快速自动调整量程和大电容负载稳定化)可进一步帮助改善性能。
B1500A 支持多种 SMU ,可以非常容易地混合和匹配不同类型的 SMU ,满足广泛的测试需求。
B1500A 的 SMU 可满足几乎所有的器件和材料测试要求。
卓越的 0.1 fA 测量与 IV-CV 无缝切换能力完美结合B1500A 的 MPSMU 和 HRSMU 本身分别提供 10 fA 和 1 fA 的测量分辨率。
然而,如果您需要更出色的小电流测量性能,可以将两者之一与自动传感和开关单元(ASU )结合使用,这样测量分辨率可以达到 0.1 fA 。
ASU 提供了额外的优势,使用户能够在 SMU 测量与通过可用 BNC 输入进行的测量之间切换。
ASU 的 BNC 输入可与 B1500A 的 MF-CMU 模块一起使用,进行低成本 CV-IV 切换(需要 2 个 SMU 与 ASU 一起使用),也可与其他外部仪器配合使用。
源表模块时间采样测量SMU Force反馈共模源表模块(SMU )将用于 IV 测量的所有必要资源都整合到紧凑型模块中。
这些包括电流源、电压源、电流表和电压表,以及在这些功能之间轻松切换的能力。
这些功能的紧密整合使 B1500A SMU 具有极高的性能水平,电流测量分辨率可达到亚 pA 级。
此外,SMU 拥有内部反馈机制,因此可保持精确、稳定的输出;还拥有一致性(极限线)特性,可保护器件不会因为电压过高或电流过大而受损。
所有 B1500A SMU 都支持通过三轴连接与有源接地相连,进行小电流测量;并支持 4 线(Kelvin )力和传感连接,进行低电阻测量和全部 4 象限操作。
MPSMUHRSMU配有 ASU 的 MPSMU/HRSMUASU 选件全方位的电容测量解决方案测量 1 kHz 至 5 MHz 的 C-V、C-f 和 C-tB1500A 可支持多频率电容测量单元(MFCMU)。
MFCMU 能够执行半导体器件测试所必需的全部电容测量,包括电容与电压(C-V)、电容与频率(C-f)以及电容与时间(C-t)测量。
MFCMU 具有极宽的频率测量范围(1 kHz 至 5 MHz)和最高 1 MHz 分辨率。
MFCMU 还可提供高达 25 V 的直流测量偏置。
具有泄漏补偿能力的精确准静态 CV(QSCV)测量表征 MOSFET 准静态 CV(QSCV)响应的能力对于了解它在重要反转区域中的特性至关重要,因为高频 CV(HFCV)测量无法提供这方面的信息。