[发明专利]碳纳米管薄膜晶体管的缺陷测试系统及其测试方法

说明书

本发明提供了一种碳纳米管薄膜晶体管的缺陷测试方法，其特征在于，包括：利用发光光源模块产生光束；利用监测反馈模块实时监测发光光源模块发射的光束的波长和强度，并反馈至发光光源模块；将发光光源模块发射的光束经分光光纤传输至电学测量模块，照射碳纳米管薄膜晶体管并记录第一阶段对应的电学测试结果，第一阶段对应的电学测试结果包括将发光光源模块发射的光束按不同波段对应的多组电学测试结果；将多个阶段对应的电学测试结果输入至前置数据转换器中，整合成缺陷表征数据库。

技术领域

本发明涉及半导体器件缺陷工程领域，具体涉及一种碳纳米管薄膜晶体管的缺陷测试系统及其测试方法。

背景技术

应用于碳纳米管碳纳米管薄膜晶体管缺陷表征的方法往往具有受器件结构的限制，高频下缺陷测量不准的情况。具体地，由于器件中被激发的载流子数量不足以匹配较高频率的变化，使得高频下缺陷测量通常不太准确。此外，对于超薄的碳纳米管薄膜晶体管，测试的过程中会存在多种缺陷的响应耦合，进而影响不同缺陷的测试结果，对实验造成误差。目前，通常采用光辅助的电学测试方法解决上述问题。

然而，传统的固定光电流的缺陷表征方法需要在测试过程中对光源电流进行多次调整，进而确保每次以相同的电流值进行测量，该方法操作繁琐；并且由于每次测试的数量单一，因而为了确保测试数据的准确性，也对测试设备的调控和测试精度有较高要求。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了碳纳米管薄膜晶体管的缺陷测试系统及其测试方法，以提高碳纳米管薄膜晶体管的缺陷测试精度。

本发明的第一方面提供碳纳米管薄膜晶体管的缺陷测试方法，其特征在于，包括：

利用发光光源模块产生光束；

利用监测反馈模块实时监测上述发光光源模块发射的光束的波长和强度，并反馈至上述发光光源模块；

将上述发光光源模块发射的光束经分光光纤传输至电学测量模块，照射碳纳米管薄膜晶体管并记录第一阶段对应的电学测试结果，上述第一阶段对应的电学测试结果包括将上述发光光源模块发射的光束按不同波段对应的多组电学测试结果；

将多个阶段对应的上述电学测试结果输入至前置数据转换器中，整合成缺陷表征数据库；其中，在上述电学测量模块中完成第一阶段测量后，根据上述监测反馈模块反馈的光束的波长和强度，调节发光光源模块的光源功率，以实现循环测量，随后将得到的上述电学测量结果更新至上述缺陷表征数据库中；

将上述缺陷表征数据库中的上述电学测量结果进行对比分析，确定目标缺陷表征结果。

根据本发明的实施例，利用发光光源模块产生光束，包括：

以最小光源功率运行第一程序，实现扫描单色仪对光源产生的连续光谱进行调节，以实现对指定波长的光的发射；

运行第二程序，利用快门控制上述扫描单色仪传输的光束的通断和通断时长，以实现对指定波长的光束进行选择、以及对上述碳纳米管薄膜晶体管的照射时间的调控。

根据本发明的实施例，将上述发光光源模块发射的光束经分光光纤传输至电学测量模块，照射上述碳纳米管薄膜晶体管并记录第一阶段对应的电学测试结果，包括：

开启快门，将上述发光光源模块发射的光束经分光光纤传输至电学测量模块，照射上述碳纳米管薄膜晶体管，并同时记录一组电学测试结果；

关闭快门，直至记录的上述电学测试结果恢复至初始状态；其中，上述初始状态对应为未光照上述碳纳米管薄膜晶体管之前记录的上述电学测试结果；

开启快门，将上述发光光源模块发射的光束经分光光纤传输至电学测量模块，照射上述碳纳米管薄膜晶体管，并同时记录另一组电学测试结果；

关闭快门，直至记录的上述电学测试结果恢复至初始状态；