[发明专利]一种MOS电容三频率测量方法

摘要

本发明公开了一种MOS电容三频率测量方法，包括以下步骤建立MOS电容的五元素等效电路模型；采用两元素并联模型对MOS电容在三个频率下进行C‑V特性测量；根据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；根据辅助特征方程求解得到MOS电容的电容值。对比现有技术中的双频C‑V结合I‑V的MOS电容测量方法，本发明具有几乎同样高的电容测量精度。本发明只需要测量C‑V数据、不需要测量I‑V数据，解决了批量测量时硬件和软件上频繁切换C‑V和I‑V测量的问题，更是解决了很多仪器没有I‑V测量功能而无法使用现有专利技术的问题。因而，本发明是有效的、并且测量效率大大提高。

主权项

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：Rp1+(ω1CRp)2+Ri1+(ω1CiRi)2+Rs=R11+(ω1C1R1)2=A1---(1)]]>ω1CRp21+(ω1CRp)2+ω1CiRi21+(ω1CiRi)2=ω1C1R121+(ω1C1R1)2=B1---(2)]]>Rp1+(ω2CRp)2+Ri1+(ω2CiRi)2+Rs=R21+(ω2C2R2)2=A2---(3)]]>ω2CRp21+(ω2CRp)2+ω2CiRi21+(ω2CiRi)2=ω2C2R221+(ω2C2R2)2=B2---(4)]]>Rp1+(ω3CRp)2+Ri1+(ω3CiRi)2+Rs=R31+(ω3C3R3)2=A3---(5)]]>ω3CRp21+(ω3CRp)2+ω3CiRi21+(ω3CiRi)2=ω3C3R321+(ω3C3R3)2=B3---(6)]]>其中，C、Rp、Ci、Ri和Rs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。