半导体器件CV特性/CV特性测试的定义、测试分析和应用场景

一、基本概念

CV特性（电容-电压特性）是指半导体器件在不同偏置电压下表现出的电容变化规律，主要用于分析器件的介电特性、载流子分布和界面状态。该特性是评估功率器件性能的核心指标之一。

CV特性测试（电容-电压特性测试）是通过测量半导体器件在不同偏置电压下的电容变化，分析其介电特性、掺杂浓度及界面状态的关键技术。主要应用于功率器件（MOSFET/IGBT等）的寄生参数测量和材料特性研究。

二、核心测试内容

‌关键参数测量‌

‌寄生电容‌：包括输入电容（Ciss）、输出电容（Coss）、反向传输电容（Crss）

‌栅极电阻‌（Rg）：评估器件开关性能

‌CV曲线‌：反映耗尽层宽度与载流子分布关系

‌典型测试对象‌

功率器件：二极管、三极管、MOSFET、IGBT、晶闸管

半导体材料：晶圆掺杂浓度分析

特殊材料：液晶弹性常数测试

三、TH510系列分析仪技术特性

‌功能模块‌	‌技术规格‌
‌测量系统‌	双CPU架构LCR，最快0.56ms/次（＞5kHz高频），支持点测/列表扫描/图形扫描三种模式
‌电压范围‌	VGS：±40V（分辨率1mV）；VDS：1500V（选配）
‌精度控制‌	电容测量低至0.00001pF，电阻精度0.001mΩ，频率范围1kHz-2MHz（10mHz步进）
‌多通道扩展‌	标配2通道，可扩展至6通道同步测试

四、测试流程与数据分析

‌操作流程‌

预校准：执行开路（OPEN）、短路（SHORT）、负载（LOAD）校准

参数设置：选择测试频率（1kHz-2MHz）、偏置电压（VGS/VDS）

扫描模式：图形扫描可显示同一参数不同Vg的多条曲线对比

‌典型曲线分析‌

‌积累区‌：负偏压下电容值接近氧化层电容（C₀ₓ）

‌耗尽区‌：正偏压使电容随电压升高而下降

‌反型区‌：高频/低频测试下电容分化明显

五、应用场景

‌产线分选‌：10Bin分档功能，支持1800次/秒高速测试

‌研发分析‌：通过CV曲线计算掺杂浓度（Nₐ/N

审核编辑 黄宇