半導體器件DLTS測試評價系統(tǒng)研究.pdf

1、本論文采用虛擬儀器技術(shù)構(gòu)建了一個基于LabVIEW平臺的針對半導體中深能級缺陷進行DLTS測試的系統(tǒng)。本系統(tǒng)可利用計算機軟件模擬生成半導體深能級缺陷中心,也可利用LabVIEW平臺實現(xiàn)對半導體深能級的瞬態(tài)變化信號進行采集、處理與分析并且與實驗數(shù)據(jù)進行對比?；谔摂M儀器技術(shù)開發(fā)出的測試系統(tǒng)具有界面友好、功能多樣、操作簡單、可靠性高等特點。因此,通過本系統(tǒng)可以模擬特定測試條件對半導體參數(shù)進行預調(diào)試,改善傳統(tǒng)測量精度對硬件的依賴性,實時性好,

2、測量精度高,對于產(chǎn)品研發(fā)具有一定的實用價值。圍繞上述內(nèi)容主要完成了以下工作:
　　 1.研究了深能級瞬態(tài)譜(DLXS)的測量方法,在傳統(tǒng)的DLTS測試系統(tǒng)基礎(chǔ)上,改進并提出了一套基于LabVIEW平臺的評估半導體器件的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(包括溫度控制器)、電容測試儀、雙脈沖發(fā)生器、數(shù)據(jù)采集設(shè)備及虛擬儀器平臺等部分組成。
　　 2.利用LabVIEW平臺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)能采集仿真信號和現(xiàn)實物理信號,適用于采集瞬態(tài)電容或電流,為DLTS測試評估系統(tǒng)提供了基礎(chǔ)。同時利用PCI-6259采集卡的計數(shù)／定時器實現(xiàn)了虛擬脈沖發(fā)生器,能實現(xiàn)100ns～50ms間帶寬,基本滿足測試系統(tǒng)的要求。
　　 3.分析了鎖相放大器的數(shù)學模型,用LabVIEW實現(xiàn)虛擬鎖相放大器替代了傳統(tǒng)硬件鎖相放大器,實現(xiàn)了對瞬態(tài)電容信號的提取,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)五個常用的DLTS技術(shù)進行了詳細分析并用LabVIEW平臺進行仿真,得出五種技術(shù)的指標及適用范圍。
　　 5.通過系統(tǒng)仿真分析了測試系統(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,還對具體的I-DLTS測試數(shù)據(jù)進行了分析,詳細介紹了