测试HEMT器件体泄漏电流和表面泄漏电流的方法

摘要

本发明公开了一种测试HEMT器件体泄漏电流和表面泄漏电流的方法，主要解决现有技术不能对常规HEMT器件的栅泄漏电流进行体泄漏电流与表面泄漏电流分离测试的问题。其实现方案是：制作两个与被测HEMT器件结构相同，栅电极尺寸各不相同的测试辅助器件；利用半导体参数测试设备分别测试被测HEMT器件和这两个测试辅助器件的栅泄漏电流；将两个测试辅助器件的栅泄漏电流作差得到被测HEMT器件的体泄漏电流；用被测HEMT器件的栅泄漏电流与其体泄漏电流作差，得到被测HEMT器件的表面泄漏电流。本发明测试方法快速简便，结果准确可靠，能够为后续分析体泄漏电流和表面泄漏电流产生机理和提高HEMT器件的可靠性提供依据。

主权项

一种测试HEMT器件体泄漏电流和表面泄漏电流的方法，包括如下步骤：A.制作测试辅助器件：(A1)制作结构与被测HEMT器件(3)结构相同，电极参数不同的HEMT第一测试辅助器件(1)；该第一测试辅助器件，其栅电极长度为L_g’＝L_g+2ΔL，宽度为W_g’＝W_g+2ΔL，栅电极与源极距离为L_gs’＝L_gs‑ΔL，栅极与漏极的距离为L_gd’＝L_gd‑ΔL，其中ΔL为栅极尺寸增量，L_gs>ΔL>0，L_g，W_g分别为被测HEMT器件(3)的栅极长度和栅极宽度，L_gs为被测HEMT器件(3)的栅极与源极距离，L_gd为被测HEMT器件(3)的栅极与漏极距离；(A2)在HEMT第一测试辅助器件(1)的栅电极内去除与被测HEMT器件栅电极同样大小的金属区域，形成栅电极为矩形框结构的HEMT第二测试辅助器件(2)，该矩形框外框各边与其内无金属淀积矩形区域各边的距离均为ΔL，L_gs>ΔL>0，即栅电极矩形框的外框长度和宽度分别L_g+2ΔL，W_g+2ΔL；B.利用半导体参数测试设备分别测试出如下三条曲线：将被测HEMT器件置于关闭状态，在漏极施加连续变化的偏置电压V，测出被测HEMT器件的栅泄漏电流I_g(V)与偏置电压V的关系曲线P3；用与被测HEMT器件相同的测试条件，测出HEMT第一测试辅助器件的栅泄漏电流与偏置电压V的关系曲线P1；用与被测HEMT器件相同的测试条件，测出HEMT第二测试辅助器件的栅泄漏电流与偏置电压V的关系曲线P2；C.根据步骤B中所测得的三条曲线P1，P2和P3，获得被测HEMT器件的体泄漏电流I_b(V)和表面泄漏电流I_s(V)：(C1)用所述HEMT第一测试辅助器件的栅泄漏电流与漏极偏压关系曲线P1中各个偏置电压V对应的栅泄漏电流与所述关系曲线P2中对应的偏置电压V下的栅泄漏电流逐一作差，得到被测HEMT器件的体泄漏电流I_b(V)与偏置电压V关系曲线P4；(C2)用被测HEMT器件的栅泄漏电流与偏置电压关系曲线P3中各个偏置电压V对应的栅泄漏电流I_g(V)逐一减去被测HEMT器件的体泄漏电流与漏极偏压关系曲线P4中对应偏置电压V下的体泄漏电流I_b(V)，得到被测HEMT器件的表面泄漏电流I_s(V)与偏置电压V关系曲线P5；(C3)将(C1)得到的关系曲线P4和(C2)得到的关系曲线P5绘制在同一坐标系中，得到在偏置电压范围内任意漏极电压下的被测HEMT器件的栅泄漏电流中表面泄漏电流I_s(V)和体泄漏电流I_b(V)。