[发明专利]一种基于MOSFET界面陷阱效应的温度测量方法

说明书

本发明涉及半导体器件技术领域，具体涉及一种基于MOSFET界面陷阱效应的温度测量方法，包括：测量当前环境下MOSFET界面陷阱充当产生中心时在漏极产生的最大电流Igemax；根据最大电流Igemax在电流温度对照表中查找到对应的温度值即为当前环境的温度。依据本申请的基于MOSFET界面陷阱效应的温度测量方法，由于在漏极电压Vd的作用下使得PN结反偏且MOSFET的源极悬浮时，此时栅极电压Vg使得栅底下的沟道进入到耗尽状态，此时MOSFET界面陷阱充当产生中心时在漏极产生的电流Ige非常小，因此Ige对温度的变化异常敏感因此更易探测出温度的变化，同时探测范围大，经过测试可以探测到250K~400K的温度范围；另外，在进行温度测试时由于是直流测试，因此具有对器件要求较低。

技术领域

本发明涉及半导体器件技术领域，具体涉及一种基于MOSFET界面陷阱效应的温度测量方法。

背景技术

温度探测在生产和科研活动中的作用越来越重要，使用半导体探测器来探测温度已经非常普遍。目前半导体探测器主要利用二极管PN结的输出电压与温度的关系来测量温度，其测量的范围主要集中在室温附近，难以满足更大范围的温度测量需求。如何将通过新的半导体技术原理来获得更好的测量范围及精度，已经成为一个亟需解决的技术难点。

发明内容

为了解决现有技术中利用PN结的输出电压与温度的关系来测量环境温度时测量范围小的技术问题，本申请提供一种基于MOSFET界面陷阱效应的温度测量方法。

一种基于MOSFET界面陷阱效应的温度测量方法，包括：

步骤1:测量当前环境下MOSFET界面陷阱充当产生中心时在漏极产生的最大电流Igemax；

步骤2:根据所述最大电流Igemax在电流温度对照表中查找到对应的温度值即为当前环境的温度。

其中，所述电流温度对照表通过以下步骤获取：

步骤a：记录当前环境温度，测试当前环境下MOSFET界面陷阱充当产生中心时在漏极产生的最大电流Igemax；

步骤b:改变当前环境温度，重复所述步骤a得到不同环境下对应的最大电流Igemax;

步骤c:根据环境温度与得到的最大电流Igemax的对应关系，得到电流温度对照表。

其中，所述测量当前环境下MOSFET界面陷阱充当产生中心时在漏极产生的最大电流Igemax，包括：

设置MOSFET的漏极电压Vd使得漏极的PN结反偏，将MOSFET的衬底接地，将MOSFET的源极悬浮；

采用栅极电压Vg进行扫描，当栅极电压Vg使得栅极底下的沟道进入到耗尽状态时，MOSFE界面陷阱充当产生中心而在漏极产生电流Ige，测量电流Ige的最大值得到最大电流Igemax。

所述采用栅极电压Vg进行扫描，包括：将栅极电压Vg从-0.2V逐渐增大到0.8V。

优选的，所述漏极电压Vd的绝对值小于0.3V；

其中若MOSFET为n型，则设置Vd＞0V，若MOSFET为p型，则设置Vd小于0V。

进一步的，还包括：

根据所述电流温度对照表绘制电流与温度的曲线图；

根据所述最大电流Igemax在所述电流与温度的曲线图中查找得到当前环境的温度。

优选地，所述MOSFET为硅或锗材料制成。