[發(fā)明專利]一種MOS電容三頻率測量方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611106364.3
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN107037266A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張希珍;陳寶玖;于濤
• 申請（專利權(quán)）人: 大連海事大學(xué)
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司21212
• 代理人: 李洪福

1.一種MOS電容三頻率測量方法，其特征在于：包括以下步驟：

A、建立MOS電容的五元素等效電路模型；

B、采用兩元素并聯(lián)模型對所述MOS電容在三個(gè)頻率下進(jìn)行C-V特性測量；

C、根據(jù)所述五元素等效電路模型以及上述C-V特性測量數(shù)據(jù)提取MOS電容的六個(gè)輔助特征方程；

根據(jù)兩元素并聯(lián)模型在三個(gè)不同測量頻率下的C-V測量數(shù)據(jù)，比較五元素等效電路模型和該兩元素并聯(lián)模型的阻抗的實(shí)部與虛部，得到輔助特征方程為：

其中，C、R_p、C_i、R_i和R_s分別代表五元素模型的MOS電容、并聯(lián)電阻、界面層電容、界面層電阻和串聯(lián)電阻；ω₁＝2πf₁、ω₂＝2πf₂和ω₃＝2πf₃分別代表MOS測量的交流小信號的三個(gè)角頻率，對應(yīng)地f₁、f₂和f₃代表三個(gè)測量頻率；C₁、C₂、C₃和R₁、R₂、R₃分別代表在三個(gè)頻率下測量的兩元素并聯(lián)模型的并聯(lián)電容和并聯(lián)電阻；A₁、A₂、A₃和B₁、B₂、B₃是設(shè)定的中間參數(shù)，其數(shù)值由方程(1)-(6)中第二個(gè)等號定義；

D、根據(jù)輔助特征方程求解得到MOS電容的電容值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MOS電容三頻率測量方法，其特征在于：步驟A所述的MOS電容的五元素等效電路模型，包括MOS電容C、并聯(lián)電阻R_p、界面層電容C_i、界面層電阻R_i和串聯(lián)電阻R_s，其中MOS電容C和并聯(lián)電阻R_p并聯(lián)，且界面層電容C_i和界面層電阻R_i并聯(lián)，這兩個(gè)并聯(lián)電路串聯(lián)后再和串聯(lián)電阻R_s串聯(lián)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MOS電容三頻率測量方法，其特征在于：步驟B所述的兩元素并聯(lián)模型是測量儀器中的MOS電容測量模型，包含并聯(lián)電容和并聯(lián)電阻，所述的并聯(lián)電容和并聯(lián)電阻在不同的三個(gè)頻率下的測量結(jié)果分別用C₁、C₂、C₃和R₁、R₂、R₃表示；所述的三個(gè)頻率是在定義的上限頻率f_max和下限頻率f_min所界定的區(qū)間內(nèi)選取的三個(gè)不同頻率，并用f₁、f₂和f₃表示；其中，上限頻率f_max取LCR測試儀的上限頻率，下限頻率f_min是保證用兩元素并聯(lián)模型測量得到的C-V曲線在強(qiáng)積累區(qū)剛好沒有明顯滾邊的頻率。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種MOS電容三頻率測量方法，其特征在于：所述的三個(gè)頻率按如下方法選取：f₁取儀器上限頻率f_max，f₃取下限頻率f_min，f₂取f₁和f₃的平均值。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種MOS電容三頻率測量方法，其特征在于：所述的頻率f₁-f₂>100kHz，f₂-f₃>100kHz。