微电子实验:肖特基二极管电学特性测试

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"本次实验是微电子专业基础实验的第三次实践,主要关注肖特基二极管的电学特性测试。实验目标包括掌握器件测试、参数提取、设备使用以及理解二极管的主要特性。实验中使用了Keithley2400源表、SM-4多探针电学测量平台和Labview软件,通过这些工具测试了二极管的常温I-V特性,并进行了参数提取。实验步骤详细描述了如何设置和操作设备,以及如何确保探针正确地接触到样品的PAD点。" 实验中涉及的知识点如下: 1. **器件测试**:器件测试是半导体研究的关键环节,它能帮助研究人员了解器件的性能和功能。在本实验中,重点是肖特基二极管的测试,这是一种非反向PN结的二极管,其特点在于较低的接触电阻和快速的开关速度。 2. **肖特基二极管**:肖特基二极管由金属和半导体接触构成,其工作原理基于肖特基势垒。它的主要特性包括低正向压降、快速开关、反向漏电流小等。在实验中,需要测试其I-V特性曲线,即电流随电压变化的关系。 3. **直流测试与参数提取**:通过直流测试,可以获取二极管的正向电流、反向电流、开启电压(正向电压阈值)和反向饱和电流等关键参数。这些参数对于评估二极管的性能至关重要。 4. **Keithley2400源表**:这是一款多功能电源和测量设备,能提供精确的电压和电流源,同时测量电压和电流,非常适合用于半导体器件的电特性测试。 5. **SM-4多探针电学测量平台**:该设备用于精密的电学测量,尤其是多点接触的器件,可以同时测量多个点的电学参数。 6. **Labview软件**:Labview是一种图形化编程语言,用于创建数据采集和仪器控制的应用程序。在实验中,它可能用于设计和执行测试程序,收集和分析数据。 7. **实验步骤与设备操作**:实验详细描述了设备的连接、样品的固定和探针的定位。探针必须准确地接触样品的PAD点,以确保准确的电学测量。同时,通过观察源表的信号和显微镜的视觉反馈来确认探针的定位。 8. **参数提取技术**:通过对I-V曲线的分析,可以提取出二极管的电气参数,如正向导通电压、反向饱和电流等,这些参数反映了器件的工作状态和质量。 通过这个实验,学生不仅掌握了测试和分析技术,还学会了如何使用专业的半导体测试设备,这对于理解和应用微电子技术至关重要。