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1、MOS结构准静态C-V特性测量1.MOS结构低频C-V特性,是确定二氧化硅层厚度界面态密度参数（简称准静态C-V特性）测量是检测MOS器件制造工艺的重要手段。掌握并了解MOS结构及C-V方法测量原理。2.学会X-Y记录仪的使用方法，并测出高频下的C-V特性曲线。通过测景MOS结构低频C-V特性，确定二氧化硅层厚度界而态。二实验原理1.MOS结构及艽C-V特性C=J^-（1）式中是金属电极上的电荷Kd密度,A是电极面积。似通过对该电容的c-v特性的测量分析，就可以了解半导休表面的各种状态，如Si02-Si界面的各种电荷的性
2、质，测定Si的许多重要表而参量和体参量（如杂质浓度，少子寿命等）。本实验是通过对C-V特性的测量分析计算出氧化层中同定的电荷密度。2.理想MOS的C-V特性所谓理想情形，是假设MOS结构满足以下条件：（1）金属与半导体闽功函数差为零；（2）SiO2绝缘层内没有电荷；（3）Si02勾半导体界面处不存在界面态。偏压VG—部分迕降在Si02上，GG（2）记作一部分降在半导体表面空M电萜区，记作，即权即：Vs=0时，半导体表面能带平直，称为平带。平带时的MOS电容称为平带电容，记作CFB。对于给定的MOS结构，妇一化平带电容由下
3、式给出[1]:=1r（8）C°XkT€,£nV3.实际的MOS的C-V特性由于Si02中总是存在电荷（通常是正电荷），且金属的功函数Wm和半导体的功函数Ws通«常并不相等，所以VFB—般不为零。若不考虑界而态的影响，冇4.氧化层中正电荷的计算通过以上分析，我们看到氧化层中正电萜的影响（在这里我们只笼统的讲是正电疴）。实际上它包括氧化居中固定电荷，Si-Si02界而的界而态以及靠近Si-SiO2界而的可动离子正电荷，后者的密度可通过BT实验-正、负偏压温度处理方法来进行测量，这不迮本实验的内容。关于计算氧化层中正电荷密度的
4、方法，在这里我们介绍二种。第一种方法是根据高频CTG-1型高频测试仪测出的C-V特性曲线。然后查表得山平带电容，这样在C-V曲线上就能找岀平带电压VFB，再代入（9）式，就可以计算出Qfc来了。具体方法如卜：1.计算功函数差2.查表求C/«1.在C-V曲线上求山W7?2.计算三测量步骤木实验采用E4980Ac-v测试仪进行测量。安装NetFx_I0LibSuite_16_l_14931.exe，安装driverJvicome4980a1_011073O7.msi,用USB线将电脑与E4980A连接，打开E4980A按阁1
5、中1处的RefreshAll,确认阁中2处的2个？变为V1.确认图1中3处的Firmware为Rev.2.20。否则按e4980a_firmware_update.pdf内说明升级同件。2.打开E4980DataTransfer0100.xls，Step1ConnectyourPCwithE4980AusingeitherUSBcableorUSB/GPIBinterface.TohandshakewithE4980A,selecttheconnectiontypeandentertheGPIBaddressorthes
6、erialnumberoftheE4980A,thenclick"Handshake"button.17SelecttheconnectiontypeIEntertheserialnumber将1处改为USB,在2处输入图1中4处的那串字母与数字。点击Handshake,在3处应该是出现0K。1.设置E4980A,按MeasSetup键出现如图2的设置界面（在数字键的左下，方向键的正下，如果操作无反应，观察图2右下是否出现KXX的3个英文，试着按屏幕下方最右边的Local/lock键,如果不行就重启E4980A）。将FU
7、NC改为Cp-D,将FREQ改为1MHz,将LEVEL改为100mV,TRIG改为MAN,按屏幕左边的DCBias,确认仪器右边DCBias下的灯是亮的。2.按DisplayFormat（在MeasSetup左边），再按MeasSetup,按屏幕•中边显示LISTSETUP对应的按钮，出现如图3的设置界而。将FREQ[Hz]改为BIAS[V]（右边一排没有，按下MORE对应的键）在1后面,BIAS[V]下面输入-5，然后按10下NEXTPAGE对应按钮，在101后面，BIAS[V]下面输入5,按一下PREVPAGE的对应
8、按钮，再按下FTLLIJNEAR对应的按钮。3.按DisplayFormat按钮，按右边LISTSWEEP对应的按钮，按下屏幕左边的Trigger键，E4980A就开始0动测量，从-5V测到5V。测景结朿后Step~2Enteranewsheetnametotransferthelistsweepmeasuement
