无衬底引出半导体器件的栅介质层陷阱密度的测试方法

摘要

本发明提供了无衬底引出半导体器件的栅介质层陷阱密度的测试方法。所述器件的源漏左右对称，测试仪连接源漏的探针及电缆左右对称，首先控制栅、源、漏的偏压设置使器件处于不形成反型层且栅介质层陷阱不限制电荷的初始状态，然后通过改变偏压设置依次循环进行下述步骤：1)将载流子通过源漏送入沟道产生反型层，且部分载流子被栅介质层陷阱限制；2)将反型层载流子分别引回源漏，但被栅介质层陷阱限制住的载流子不流回沟道；3)使栅介质层陷阱限制的载流子仅通过漏端流出；根据循环周期、器件沟道尺寸和源漏直流电流计算出栅介质层陷阱密度。该方法简便有效，设备简单，成本低廉，适用于无衬底引出器件，特别是围栅器件的栅介质层陷阱测试。

主权项

一种无衬底引出半导体器件的栅介质层陷阱密度的测试方法，所述半导体器件的源端和漏端相对于沟道的中心线呈左右对称结构，将半导体参数测试仪的探针分别与器件的栅、源端和漏端连接，并使测试仪连接源端和漏端的探针及电缆连接线左右对称；首先控制半导体器件栅、源端和漏端的偏压设置，使器件处于不形成反型层且栅介质层陷阱不限制电荷的初始状态；然后依次重复进行下述步骤1)～3)，形成循环，同时在源端和漏端检测直流电流：1)改变偏压设置并持续T1时间，使多数载流子通过源端和漏端送入沟道，沟道产生反型层，且部分反型层载流子被栅介质层陷阱限制；2)改变偏压设置并持续T2时间，使反型层载流子分别引回源端和漏端，但已经被栅介质层陷阱限制住的载流子不流回沟道；3)改变偏压设置并持续T3时间，使被栅介质层陷阱限制的载流子仅通过漏端流出；最后，根据下述公式计算栅介质层陷阱密度Qt： Qt = ( | Id | + | Is | ) qFWL 上式中，Is为源端直流电流；Id为漏端直流电流；W为器件的沟道宽度；L为器件的沟道长度；q为单位电荷电量，q＝1.62×10‑19库仑；F为循环的周期频率，F＝1/(T1+T2+T3)。