[发明专利]一种MOS电容三频率测量方法

权利要求书

1.一种MOS电容三频率测量方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、建立MOS电容的五元素等效电路模型；

B、采用两元素并联模型对所述MOS电容在三个频率下进行C-V特性测量；

C、根据所述五元素等效电路模型以及上述C-V特性测量数据提取MOS电容的六个辅助特征方程；

根据两元素并联模型在三个不同测量频率下的C-V测量数据，比较五元素等效电路模型和该两元素并联模型的阻抗的实部与虚部，得到辅助特征方程为：

其中，C、R_p、C_i、R_i和R_s分别代表五元素模型的MOS电容、并联电阻、界面层电容、界面层电阻和串联电阻；ω₁＝2πf₁、ω₂＝2πf₂和ω₃＝2πf₃分别代表MOS测量的交流小信号的三个角频率，对应地f₁、f₂和f₃代表三个测量频率；C₁、C₂、C₃和R₁、R₂、R₃分别代表在三个频率下测量的两元素并联模型的并联电容和并联电阻；A₁、A₂、A₃和B₁、B₂、B₃是设定的中间参数，其数值由方程(1)-(6)中第二个等号定义；

D、根据辅助特征方程求解得到MOS电容的电容值。

2.根据权利要求1所述的一种MOS电容三频率测量方法，其特征在于：步骤A所述的MOS电容的五元素等效电路模型，包括MOS电容C、并联电阻R_p、界面层电容C_i、界面层电阻R_i和串联电阻R_s，其中MOS电容C和并联电阻R_p并联，且界面层电容C_i和界面层电阻R_i并联，这两个并联电路串联后再和串联电阻R_s串联。

3.根据权利要求1所述的一种MOS电容三频率测量方法，其特征在于：步骤B所述的两元素并联模型是测量仪器中的MOS电容测量模型，包含并联电容和并联电阻，所述的并联电容和并联电阻在不同的三个频率下的测量结果分别用C₁、C₂、C₃和R₁、R₂、R₃表示；所述的三个频率是在定义的上限频率f_max和下限频率f_min所界定的区间内选取的三个不同频率，并用f₁、f₂和f₃表示；其中，上限频率f_max取LCR测试仪的上限频率，下限频率f_min是保证用两元素并联模型测量得到的C-V曲线在强积累区刚好没有明显滚边的频率。

4.根据权利要求3所述的一种MOS电容三频率测量方法，其特征在于：所述的三个频率按如下方法选取：f₁取仪器上限频率f_max，f₃取下限频率f_min，f₂取f₁和f₃的平均值。

5.根据权利要求3所述的一种MOS电容三频率测量方法，其特征在于：所述的频率f₁-f₂>100kHz，f₂-f₃>100kHz。