[发明专利]一种脉冲触发深能级瞬态谱的测试系统及方法

说明书

本发明提供了一种脉冲触发深能级瞬态谱的测试系统及方法，涉及测试技术领域，包括：向被测半导体施加周期触发信号，周期触发信号通过控制脉冲触发深能级瞬态谱的测试系统中的多个开关器件的开闭形成；获取被测半导体在周期触发信号下的电容变化数据，电容变化数据通过脉冲触发深能级瞬态谱的测试系统中的电容检测电路检测输出；对电容变化数据进行数据分析，确定双极脉冲深能级瞬态谱，双极脉冲深能级瞬态谱包括正向深能级瞬态谱和负向深能级瞬态谱。本发明采用双极脉冲触发深能级瞬态谱测量，可得到更为丰富的深能级瞬态谱信息，测试效率高，测试结果更为准确。

技术领域

本发明涉及测试技术领域，具体而言，涉及一种双极脉冲触发深能级瞬态谱测试的系统及方法。

背景技术

深能级瞬态谱(Deep Level Transient Spectroscopy，DLTS)是研究半导体的掺杂浓度、缺陷能级位、界面态(俘获界面)的一种有效手段，其原理是对被测半导体施加适当的反向偏置电压，并叠加一周期性的脉冲电压，在脉冲的作用下，电子在深能级上有一个填充、释放的过程，以此形成电容瞬态，通过电容瞬态的信息确定深能级瞬态谱的谱线。

现有深能级瞬态谱测试方法中，采用单极脉冲，在脉冲的上升沿或下降沿进行瞬态电容测量。然而，该种方法的电容瞬态的信息获取方式单一，导致谱线信息并不丰富，测试效率不高。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题。为达上述目的，本发明提供了一种脉冲触发深能级瞬态谱的测试系统，包括双极脉冲触发电路、同步电路、电容检测电路以及数据处理电路，其中：

所述双极脉冲触发电路分别电连接至所述同步电路、所述电容检测电路和被测半导体，用于施加周期触发信号，其中，所述双极脉冲触发电路包括脉冲注入电源Ei和多个开关器件，多个所述开关器件用于切换所述脉冲注入电源Ei的方向以形成所述周期触发信号；

所述同步电路电连接至所述电容检测电路和所述双极脉冲触发电路，用于同步控制所述电容检测电路和所述双极脉冲触发电路；

所述电容检测电路分别电连接至所述数据处理电路、所述被测半导体，用于将所述电容检测电路检测到的所述被测半导体的电容变化数据传输至所述数据处理电路进行处理。

由此，本发明提出一种脉冲触发深能级瞬态谱的测试系统，在双极脉冲触发电路采用多个开关器件切换脉冲注入电源Ei的方向，在避免了外部干扰的引入的同时，得到正负两种谱线变化，在单次测试中得到更多的深能级瞬态谱的信息，使测试效率大大提高。除此之外，正负变化的深能级瞬态谱的信息的提取，使两种正负变化信息相互补充，丰富了深能级瞬态谱的信息量，提高了测试的可靠性。

进一步地，多个所述开关器件包括第一开关器件S1、第二开关器件S2、第三开关器件S3和第四开关器件S4，其中：

所述第一开关器件S1的第一侧电连接至所述脉冲注入电源Ei的正极，所述第一开关器件S1的第二侧通过第一电阻R1电连接至所述被测半导体的第一端；

所述第二开关器件S2的第一侧电连接至所述脉冲注入电源Ei的正极，所述第二开关器件S2的第二侧通过第二电阻R2电连接至所述被测半导体的第二端；

所述第三开关器件S3的第一侧电连接至所述脉冲注入电源Ei的负极，所述第三开关器件S3的第二侧通过第三电阻R3电连接至所述被测半导体的所述第一端；

所述第四开关器件S4的第一侧电连接至所述脉冲注入电源Ei的负极，所述第四开关器件S4的第二侧通过第四电阻R4电连接至所述被测半导体的所述第二端。

由此，本发明通过设置四个开关器件，以此切换脉冲注入电源Ei的方向，四个开关器件开闭的相互配合，形成正向和负向的两种回路，方便获取不同的电容瞬态信息，以此形成不同的谱线。