一、系統(tǒng)架構(gòu)
二、方案簡介
基于數(shù)字源表、信號(hào)發(fā)生器、示波器、LCR表、臺(tái)式萬用表等高精度測試儀器儀表構(gòu)建智能化測試平臺(tái)，搭配綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)，采用通用主機(jī)平臺(tái)+可更換實(shí)驗(yàn)?zāi)K的方式設(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)。
三、方案示例
1、半導(dǎo)體器件C-V特性測試
交流C-V測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測試方式來評(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Silvaco軟件來模擬MOS場效應(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Silvaco仿真軟件來進(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、四探針法測量半導(dǎo)體電阻率測試
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，需要測試材料的電阻率。半導(dǎo)體材料電阻率測試方法有很多種，其中四探針法具有設(shè)備簡單、操作方便、測量精度高以及對(duì)樣品形 狀無嚴(yán)格要求的特點(diǎn)。因此，目前檢測半導(dǎo)體材料電阻率，尤其對(duì)于薄膜樣品來說，四探針是最常用的方法。
4、二極管的伏安特性測量
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特性測試
LIV 即光電特性，是驗(yàn)證激光二極管、探測器性能的普遍的方法。在晶圓、切割、管芯、封裝后老化測試過程中，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，場效應(yīng)管等。 直流I-V測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曲線來決定器件的基本參數(shù)。
分立器件I-V特性測試的主要目的是通過實(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，芯片封裝后的測試等。
7、太陽能電池的特性表征測試
對(duì)太陽能電池進(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)式萬用表等高精度測量儀表，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、性能測試。
2、測量精度高：SITP半導(dǎo)體與集成電路測試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)內(nèi)置了高精度測量儀表，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)測量環(huán)境。
4、智能化管理：不僅僅是將儀器儀表做簡單集成，而是通過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)讀取測量數(shù)據(jù)，還可以進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測量、自動(dòng)記錄、自動(dòng)上傳，可為學(xué)生進(jìn)行自動(dòng)化測試實(shí)驗(yàn)、遠(yuǎn)程實(shí)境實(shí)驗(yàn)提供功能強(qiáng)大的測試平臺(tái)。