《SiC MOSFET阈值电压测试方法》-征求意见稿

T/IAWBSXXX—XXXXSiCMOSFET阈值电压测试方法本文件规定了碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(SiCMOSFET)阈值电压测试方法。本文件的测试方法适用于平面结构的SiCMOSFET阈值电压的测量，包含测试原理，测试电路以及测试条件。2规范性参考文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。JEP183SiCMOSFET的阈值电压(VT)测量指南3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1漏源电压drain-sourcevoltageVds被测器件漏极和源极之间的电压。3.2栅源电压gate-sourcevoltageVgs被测器件栅极和源极之间的电压。3.3阈值电压gate-sourcevoltageVT通常将传输特性曲线中输出电流随输入电压改变而急剧变化转折区的中点对应的输入电压。3.4漏源电流drain-sourcecurrentIds被测器件漏极和源极之间的电流。3.5阈值电压测量时间VTmeasurementtimet_VT测量阈值电压的时间。2T/IAWBSXXX—XXXX4仪器设备半导体参数测试仪包括但不限于Keysight公司生产的B1505。5测试原理当栅极电压达到某值时，该期间的源极和漏极的电流达到某特定值，即认为该mos管打开，此时的栅极电压即为阈值电压。测试方法如图1所示。阈值电压计算公式如公式（1）所示：式中：VTH——阈值电压；Cox——单位面积栅氧化层电容；εs——衬底相对介电常数；T——热力学温度；k——玻尔兹曼常数；NA——外延层掺杂浓度；ni——本征载流子浓度；q——电子电荷；Qox——氧化层固定表面电荷。图1测试方法原理图6测试条件7测试方法7.1测试步骤b)根据初始阈值电压设定栅极电压测量范d)从静态转移特性曲线得到最大跨导值并线性外推形7.2测试程序SiCMOSFET阈值电压程序如下图所示：T/IAWBSXXX—XXXX图2SiCMOSFET阈值电压程序图测试程序如上表所示，测试阈值电压之前先在漏源极两端施加满额定电压，顺序为先施加负满额定电压(VGS=-10V)，测试时间为10ms,再施加正满额定电压(VGS=22V)，测试时间为10ms，之后再测试阈值电压(阈值电压测试时间为2.5ms)。在每个测试项目中间会存在一定的测试延迟，延迟时间一般在1-3ms之间，对测试结果影响基本可以忽略。4T/IAWBSXXX—XXXX7.3测试结果图3循环测试结果图8精密度根据上述测试程序，对样品进行100次循环测试，中间穿插其他测试项目，测试偏差在10mV以内，满足量产测试要求。（注：除阈值电压测试项目外，其余均为自行测试项目，并经测试发现，有无中间穿插测试项目，对测试结果无影响）9数据记录和处理应记录和处理被测器件的阈值电压VT。10测试报告测试报告至少应给出以下几方面的内容：a)样品名称、编号、规格；b)使用的标准；c)测试结果；d)测试日期、测试单位、测试人员。T/IAWBSXXX—XXXX参考文献[1]JEDECJ