美(měi)國(guó)吉時利KEITHLEY在半導體(tǐ)器件/微電子(zǐ)實驗室(shì)中應用。半導體器(qì)件(jiàn)/微電(diàn)子(zǐ)實(shí)驗(yàn)室是現(xiàn)代(dài)電(diàn)子工程(chéng)教育(yù)課程(chéng)的(dí)一(yī)個(gè)主(zhǔ)要部分。分(fēn)析和評(píng)估各種半導體(tǐ)器件(jiàn)，例如(rú)二(èr)極(jí)管，雙極晶體(tǐ)管和(hé)場效(xiào)應晶體(tǐ)管，無(wú)源元件乃至集(jí)成電(diàn)路(lù)器(qì)件，zui常見(jiàn)的(dí)電(diàn)特性(xìng)分析(xī)方(fāng)法是(shì)：

MOSFET 的典(diǎn)型(xíng) I-V 圖(tú)
1.電流與電(diàn)壓 （I-V） 測試顯示(shì)了流(liú)過(guò)的直流電(diàn)流和電子器(qì)件(jiàn)以(yǐ)及器件兩(liǎng)端直流(liú)電壓之(zhī)間(jiān)的關(guān)係(xì)。
   
典型(xíng) C-V 測(cè)綫圖
2.電容與電壓 （C-V） 測試用於分(fēn)析半(bàn)導體材料(liào)和(hé)結(jié)構(gòu)參數，例(lì)如表(biǎo)麵(miàn)俘(fú)獲電(diàn)荷(hé)密度，固定(dìng)電(diàn)荷和(hé)氧(yǎng)化(huà)層(céng)電(diàn)荷(hé)。

測(cè)量範例(lì)
 
1. MOS 電(diàn)容器(qì)
C-V 曲(qū)綫 （高(gāo)頻(pín)：100kHz）：
摻(chān)雜類(lèi)型(xíng) – 氧化(huà)層(céng)厚(hòu)度(dù) – 平(píng)帶電壓(yā) – 閾(yù)值電壓 – 襯底摻雜(zá) – zui大耗盡層(céng)寬(kuān)度(dù) – 反(fǎn)型(xíng)層(céng)到平(píng)衡的靈(líng)敏度(dù)：電(diàn)壓掃描率和(hé)方向(xiàng) – 光效(xiào)應(yīng)和(hé)溫度效(xiào)應(yīng)。

I-V 曲(qū)綫分析：
電荷建(jiàn)立(lì) （測量(liáng)電(diàn)壓 - 時(shí)間圖，用低電(diàn)流源）； 氧(yǎng)化層(céng)電容(róng)測(cè)定； 與 C-V 曲綫(xiàn)比較。

C-V 曲(qū)綫(xiàn) （準靜態(tài)） 結(jié)合 C-V 曲(qū)綫：
表(biǎo)麵電(diàn)位 Ψs 與(yǔ)施加(jiā)電壓的關係(xì) – Si （100） 的表(biǎo)麵(miàn)態密(mì)度(dù) Dit = f （Ψs） 與 Si （111） 的(dí)相比：方向(xiàng)和後處(chǔ)理(lǐ)退火的(dí)影響(xiǎng)。

C-V 曲綫(xiàn) （高頻：100kHz）：
移(yí)動氧化層(céng)電荷(hé)密(mì)度 （偏(piān)壓溫度應(yīng)力(lì)：200°C，10 分鐘，±10V）
 
2. 雙(shuāng)極結(jié)型(xíng)晶體管
   正向共發射極輸出特性：Ic = f （Vce>0,Ib）, Iceo （f） 測量(liáng)。
   正(zhèng)向 CE 輸(shū)入(rù)特(tè)性：Ib = f （Vbe） 對(duì)於幾個 Vce 正(zhèng)值。
   正向(xiàng) Gummel 曲綫(xiàn)： log Ic, log Ib = f（Vbe >0）.
   確定增益 βf = Ic/Ib 和 af。
   Βf 與 log（Ic） 的關(guān)係： 低(dī)注(zhù)入和高注(zhù)入(rù)的效果(guǒ)。
   非理想特性(xìng)：爾利電壓。
   反(fǎn)向 CE 輸(shū)出特(tè)性： Ic=f（Vce<0,Ib）, Iceo（r）.
   反(fǎn)向 CE 傳輸特性：Ib=f（Vbe） 對(duì)於(yú)幾個Vce負(fù)值(zhí)。
   反向 Gummel 曲(qū)綫： logIe, logIb=f（Vbc>0）.
   確定增益(yì) βr = Ie/Ib 和 ar。
   Βr 與 log（Ie） 的(dí)關(guān)係： 低注(zhù)入(rù)和(hé)高(gāo)注入(rù)的效果(guǒ)。
   Vce（sat） = Vbe（on） – Vbc（on） 確(què)定(dìng)，對於給(gěi)定的 Ib 電(diàn)流(liú)。
   Ebers Moll 模型構建並(bìng)且(qiě)與(yǔ)實(shí)驗做比較。
   BE 和 CE 結的 C-V 特性分析(xī)。基(jī)區(qū)摻(chān)雜(zá)濃縮。
 
3. 亞(yà)微(wēi)米(mǐ)集(jí)成 MOSFET
輸(shū)出特性(xìng)：IDS = f（VDS,VGS）:
p型 MOSFET （增(zēng)強(qiáng)或耗盡(jìn)），溝(gōu)道長度調(tiáo)製(zhì)參數(shù)（λ） 在(zài)飽(bǎo)和區域 （VDS<–3V） 有效溝道(dào)長度與 VDS 的關(guān)係(xì)。
傳輸(shū)特性：
IDS = f（VGS） and Transconductance gm = f（VGS） in the linear region （VDS = –0.1V）: Determination of the threshold voltage VT and of the transconductance factor k. Derivation of the effective channel mobility μeff as function of VGS.
襯(chèn)底偏壓(yā)特(tè)性：
IDS = f（VGS,VBS>0）, determination of the γ factor in the linear region （VDS = –0.1V）. Doping concentration substrate.
亞閾值(zhí)特性：
log （IDS） = f（VGS） for several high VDS values: Drain Induced Barrier Lowering （VT shift） effect.
襯(chèn)底電(diàn)流(liú)特性：
log （Ibs） = f（VGS） for several high VDS values: Hot carrier injection effects. Incidence on output characteristics at high drain levels.
使用長(cháng)溝道和短溝(gōu)道公(gōng)式(shì)的(dí)輸(shū)出(chū)特性模(mó)型(xíng)：比較實(shí)驗結果。

半導體(tǐ)器件實驗(yàn)室的核(hé)心是(shì)參數分(fēn)析(xī)儀。美國(guó)吉(jí)時利KEITHLEY4200-SCS 結合了 美(měi)國(guó)吉時利(lì)KEITHLEY4200-CVU 的(dí)集成選件，能(néng)讓(ràng)半(bàn)導體(tǐ)測試用(yòng)戶靈活地創建集成了 DC，脈(mài)衝和 C-V 測試(shì)功(gōng)能(néng)的方案。美(měi)國吉時利KEITHLEY4200-SCS半(bàn)導體(tǐ)特(tè)性分(fēn)析係(xì)統(tǒng)能進(jìn)行(háng)實驗室(shì)級的直(zhí)流和脈衝器(qì)件特(tè)性分析，實時繪(huì)製(zhì)以及(jí)高精密(mì)和(hé)亞飛(fēi)安分辨(biàn)率的分(fēn)析。

美國吉時利(lì)KEITHLEY2600係列或美(měi)國吉時(shí)利KEITHLEY2400係(xì)列源表，可(kě)免(miǎn)費下(xià)載的 LabTracer® 2.0 軟(ruǎn)件(jiàn)允許(xǔ)用戶(hù)快速，簡單(dān)地配置(zhì)和控製(zhì)多(duō)達8條的通道(dào)用(yòng)於(yú)曲綫(xiàn)追(zhuī)蹤(zōng)或器(qì)件特(tè)性分析(xī)，具有簡單的圖形(xíng)用(yòng)戶接口用於(yú)設(shè)置，控(kòng)製(zhì)，數據采集和(hé)繪製數(shù)字(zì)源表的 DUT 數據(jù)。

美國吉(jí)時利KEITHLEY6220直流(liú)電流恒流源 或 美國吉(jí)時(shí)利KEITHLEY6221交流電流直(zhí)流(liú)電流恒(héng)流源的(dí)低(dī)電流 DC 源能(néng)力以及美國(guó)吉時(shí)利KEITHLEY2182A納伏表(biǎo)的低壓測量精(jīng)度，吉時利(lì)的(dí) delta 模式 （電流反(fǎn)轉極(jí)性） 電阻(zǔ)測量(liáng)功能(néng)非(fēi)常(cháng)適合於低阻(zǔ)測(cè)量 （低至(zhì) 10 nΩ） 適(shì)於分(fēn)析導通(tōng)電阻(zǔ)參數，互(hù)連和低(dī)功率(shuài)半(bàn)導(dǎo)體(tǐ)。因為當(dāng)設計和試驗低(dī)電阻(zǔ)，低(dī)功(gōng)耗半(bàn)導體(tǐ)器(qì)時，管(guǎn)理(lǐ)電源(yuán)對(duì)於(yú)防(fáng)止(zhǐ)器件損壞(huài)而言(yán)至關(guān)重要(yào)。分析(xī)現(xiàn)代(dài)材料，半導體和(hé)納(nà)米(mǐ)電(diàn)子(zǐ)元(yuán)件的電阻需(xū)要(yào)輸出極低電流和(hé)測量(liáng)極(jí)低電壓的能力(lì)。

納米電(diàn)子(zǐ)研(yán)究(jiū)人員，半(bàn)導體(tǐ)器件研究(jiū)人(rén)員，射頻器件設計(jì)工程(chéng)師和教育(yù)工作(zuò)者(zhě)等用(yòng)戶適合使用(yòng)美國吉(jí)時利(lì)KEITHLEY3400 係(xì)列(liè)脈衝/碼型發(fā)生(shēng)器具(jù)有(yǒu)碼型(xíng)發生(shēng)和全(quán)麵控製(zhì)脈衝幅(fú)度，上升時間(jiān)，下降時(shí)間，寬(kuān)度和占空(kōng)比(bǐ)等(děng)各種脈衝參(cān)數。

美(měi)國(guó)吉(jí)時利(lì)KEITHLEY2400數(shù)字源表 SourceMeter®儀器(qì)和 美國吉時(shí)利(lì)KEITHLEY2600數(shù)字(zì)源表(biǎo)在一(yī)台儀器(qì)中(zhōng)集(jí)成(chéng)了(liǎo)精密(mì)電源，真電流源(yuán)和(hé) DMM 等(děng)多(duō)種測(cè)試(shì)功(gōng)能(néng)，美(měi)國(guó)吉(jí)時利KEITHLEY2600 係列還包含任(rèn)意波(bō)形發(fā)生器，帶(dài)測(cè)量功(gōng)能的(dí)電(diàn)壓(yā)或電流(liú)脈衝發生器(qì)，電(diàn)子負(fù)載(zǎi)和觸發控製(zhì)器。能(néng)夠簡單，快速(sù)地(dì)測量二極(jí)管，晶體(tǐ)管(guǎn)，運放等(děng)有源器(qì)件和(hé)的半導(dǎo)體器件(jiàn)結構(gòu)。