C-V測量技術(shù)、技巧與陷阱——C-V測量技術(shù)連接與校正 I

盡管很多C-V測量技術(shù)本身相對(duì)簡單，但是以一種能夠確保測量質(zhì)量的方式實(shí)現(xiàn)C-V測試儀與探針臺(tái)的連接卻不是那么簡單。目前探針臺(tái)使用的機(jī)械手和探針卡多種多樣，當(dāng)我們?cè)噲D在一個(gè)探針臺(tái)上同時(shí)支持I-V、C-V和脈沖式或超快I-V測量時(shí)，它們就會(huì)帶來一些實(shí)際的問題。當(dāng)進(jìn)行I-V、C-V或超快I-V測量時(shí)，測量結(jié)果的質(zhì)量與線纜的品質(zhì)和所采用的探針臺(tái)配置直接相關(guān)。

直流I-V測量[1]最好采用低噪聲同軸線纜和遠(yuǎn)程探測線。C-V測量需要使用具有遠(yuǎn)程探測線的同軸線纜，而且線纜長度要控制的非常精確。超快I-V測試需要50歐姆的同軸線纜，但是遠(yuǎn)程探測線卻給超快I-V測試帶來了阻抗失配的問題。射頻C-V測量需要使用特殊的射頻線纜和“地-信號(hào)-地”結(jié)構(gòu)的探針以及校準(zhǔn)基座。但不幸的是，這些接線方法與其它方法都不兼容。



圖4.American Probe & Technologies的探頭配置

通過吉時(shí)利[2]實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)驗(yàn)，我們選擇了American Probe & Technologies公司提供的探頭配置（73系列或74系列）（如圖4所示），它的優(yōu)勢在于大多數(shù)探針臺(tái)供貨商都有供貨。這種特制的探頭是同軸的，帶有一個(gè)開氏連接。其主體和屏蔽層都是浮空的，因此可用作I-V測量的驅(qū)動(dòng)保護(hù)，或者通過跳接實(shí)現(xiàn)C-V和超快I-V測量的短接地路徑。這類探針上的接頭稱為SSMC。有三類線纜可用于實(shí)現(xiàn)與這類探針的高品質(zhì)連接：SSMC到三軸線纜連接適用于直流I-V測量和一般性應(yīng)用（直接或間接連接），SSMC到同軸線纜連接可用于C-V或超快I-V測試[3]（間接連接），而更特殊的SSMC到SMA線纜連接能夠?qū)崿F(xiàn)最佳的C-V測量性能，尤其是在較高頻率下（直接連接）。圖4給出了進(jìn)行C-V測量的雙探針配置方案；每個(gè)探針連接了一對(duì)同軸線纜，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程開氏檢測連接。注意兩個(gè)探頭體之間的跳線很短。這種跳線確保了探針之間具有良好的接地連接，這對(duì)于高頻測量是很重要的。