仪器名称半导体特性分析仪

半导体特性分析实验（PN结I-V特性测试）在微电子和固态电子学领域，半导体PN结几乎是构成一切有源器件以及像二极管一些无源器件的最基本单元。

本实验的目的是了解PN结的基本I-V特性，包括有非线性、整流性质，学习曲线拟合方法，求出波尔兹曼常数。

一、实验目的了解PN结的基本特性，掌握PN结的伏安特性，学习曲线拟合方法，求出波尔兹曼常数。

二、实验内容测试未封装PN结的I-V特性曲线，进行曲线拟合，求出波尔兹曼常数。

三、仪器设备4200-SCS半导体特性测试系统，二极管，探针台四、实验原理1、PN结的伏安特性在半导体材料中，P型区域与N型区域的交界处附近会形成一个特殊的区域，这个区域叫PN结。

PN结是半导体器件的核心，检测半导体器件实际上就是通过外部引脚测量内部PN结。

PN结具有三个重要参数：单向导电；正向导通压降；反向击穿电压，它们是判断PN结好坏、识别无标识的半导体器件类型和各引脚电极的主要依据。

二极管就是一个单独封装的PN结。

在未封装前检测PN结，进行实时监控，可以更及时迅速发现质量问题，减少浪费。

单向导电：当给PN结施加正向电压时，即正极（连接到P区）接正、负极接负（联结到N区）接负。

PN结呈现为导通状态，有正向电流流过，并且该电流将随着正向电压的增加，急剧增大。

当给PN结施加相反的电压时，二极管呈现为截止状态，只有少量的穿透电流I BO（µA级以下）流过。

正向导通压降：PN结上加上正向电压导通后，会保持一个相对固定的端电压VF，VF称为“正向导通压降”，其数值依选用的半导体基材不同而有别，锗半导体约为0.3V；硅半导体约为0.7V。

反向击穿电压：当给PN 结施加的反向电压值达到其所能承受的极限值（反向击穿电压VZ ，大小因不同的PN 结有别）时，二极管呈现为导通状态，且在允许的反向电流范围内，其端电压会基本保持为VZ ，即PN 结反向击穿后具有“稳压特性”。

这些参数都可以在伏安特性曲线也就是PN 结的I-V 特性曲线上可以得到。

半导体参数分析仪安全操作及保养规程前言半导体参数分析仪是半导体制造过程中一种常用的检测仪器，可用于分析半导体器件的电学特性参数。

因此，在使用半导体参数分析仪时，必须严格遵循安全操作规程，以确保人身安全和设备正常运行。

本文档将介绍半导体参数分析仪的安全操作及保养规程。

1. 安全操作规程1.1 操作前准备在使用半导体参数分析仪前，请确保已经做好如下操作准备：•仔细阅读设备说明书，了解设备的使用规程和安全操作要求；•检查设备的电源、接线、仪器等部分是否连接牢固，插头是否干净、无松动，电源开关是否处于关闭状态；•预热设备，预热时间一般为30分钟。

1.2 操作过程在使用半导体参数分析仪时，请遵循如下操作流程：•操作前，请确认仪器的供电电压并确保安装正确；•先打开设备的外部控制器，设置需要测试的参数，并将控制器上对应的参数设置为合适的值；•打开电源，启动程序；•接通测试器件与仪器的连接线，注意不要插反了连接线；•开始测试并检查设备的数据是否正常，以及测试是否完成；•测试完毕后，关闭电源和所有连接线，关闭程序。

1.3 操作时需注意的事项在操作半导体参数分析仪时，请务必遵守以下注意事项：•切勿强制连接异常电路或测试不支持的器件；•切勿强制删除、修改测试系统的程序或文件；•切勿将设备放置在湿度较高或有腐蚀性气体的场所；•切勿使用未授权或非原厂的配件。

2. 保养规程半导体参数分析仪的保养对于保持设备的正常运行以及延长使用寿命非常重要。

下面是该设备的保养规程：2.1 清洁保养在断开电源及所有连接线后，使用软布或棉布擦拭设备表面以保持设备表面清洁。

同时，请注意不要撕毁设备经过特殊处理的标签或贴纸，也不要使用化学清洁剂来清洁设备表面。

2.2 存储保养在设备暂时不使用时，请将其存放在干燥、通风的地方，避免长时间暴露在高温、潮湿、磁场或尘埃较多的环境中，以保护设备的存储器和电子元件。

2.3 定期保养为确保设备的正常运行，周期性进行维护工作非常重要。

半导体参数分析仪技术参数
一、设备名称：半导体参数分析仪
二、采购数量：1台
三、技术参数及配置要求：
1. 半导体参数分析仪主机具有可扩展能力，可用插槽数目：不小于8个；
2. 具有4路SMU模块，可测量IV特性；其中2路中功率SMU模块输出能力：10mA@100V, 10mA@50V, 10mA@30V, 100mA@10V，其中2路高功率SMU模块输出能力：50mA@200V, 100mA@100V, 100mA@40V, 1A@20V, 1A@2V，SMU模块最小测量分辨率为：电流 50fA，电压 0.5uV；
3. 具有1路电容测量模块，电容测试模块测试频率范围：1kHz至5MHz，电容测试精度（1pF,1MHz）±1.2%；电容测量扫描方式：C-V（直流偏置），C-f(测试频率)；
4. 提供用于TO，DIP封装器件的测试夹具；
5. 仪表内置Window7操作系统，带触摸式显示屏
6. 提供专用的测试软件对仪表进行控制和提取测试数据，具有曲线追踪功能，便于观察器件击穿和饱和情况；
四、安装、售后及培训：
1、交货期：合同正式生效后45天内到货。

2、质保期：自验收之日起，仪器设备至少免费保修三年。

保修期内维修上门取货送货；
3、包含该设备运输，上楼搬运。

仪器安装、验收：专业工程师提供免费的安装调试，并按照出厂指标验收。

4、培训：免费提供该仪器设备培训；提供本设备全套操作教学视频。

五、注意事项：
招标现场提供相关证据，证明能达到的功能和参数。

1。

半导体量测设备及应用介绍_2024091.参数分析仪参数分析仪是用于测量半导体器件的电学特性的设备。

它可以测量器件的电流、电压、功率、电容等参数，并通过对这些参数的分析来评估器件的性能和可靠性。

参数分析仪广泛应用于半导体器件的研发、制造和质量控制过程中。

2.光刻仪光刻仪是用于在半导体芯片制造过程中将电子图形模式转移到硅片上的设备。

它通过将紫外线或电子束照射在光刻胶层上，然后通过化学腐蚀或离子注入等工艺步骤将图形转移到硅片上。

光刻仪在芯片制造过程中起到了关键作用，能够实现微米级别的图形转移。

3.处理设备处理设备是用于在半导体器件制造过程中进行各种加工和处理的设备。

例如，薄膜沉积设备用于在硅片上沉积各种薄膜材料；离子注入设备用于将杂质离子注入硅片中以改变其电学特性；蚀刻设备用于去除杂质或改变硅片表面的形貌等。

处理设备对于半导体器件的制造和性能改善非常关键。

4.组件测试仪组件测试仪是用于测试半导体器件组装完成后的功能和可靠性的设备。

它可以对芯片、封装、电路板等组件进行电学性能测试和可靠性测试，以保证产品的质量和可靠性。

组件测试仪广泛应用于半导体器件组装和电子产品制造行业。

5.纳米测量仪器纳米测量仪器是用于测量纳米级尺寸和表面特性的设备。

在半导体器件和材料研发中，纳米测量仪器可以提供对材料结构、电学性能、磁学性能等方面的高分辨率测量。

纳米测量仪器的应用对于研发新型半导体材料和器件具有重要意义。

这些半导体量测设备在半导体行业中起到了至关重要的作用，它们可以帮助研发人员和制造工程师评估器件的性能、优化制造过程，并确保产品质量和可靠性。

随着半导体技术的不断发展，半导体量测设备也在不断创新和提高，以满足新的量测需求。

对于半导体行业来说，合理、高效、准确的量测设备是实现半导体技术突破和产品创新的关键之一。

技术概述B1500A 半导体器件分析仪加快基本的电流-电压（IV ）和电容-电压（CV ）测量 以及业界领先的超快速 IV 器件表征脉冲 IV 测量（IV ）和电容-电压（CV ）表征到快速、精准的脉冲 IV 测试的全方位测量。

此外，B1500A 的 10 槽模块化体系结构使您可以添加或升级测量模块，适应不断变化的测量需求。

综合解决方案满足您的 所有器件表征需求B1500A 半导体器件分析仪将多种测量和分析功能整合到一台仪器中，可精确快速地进行器件表征。

它是目前唯一能够提供广泛的器件表征功能以及出色测量可靠性和可重复性的多功能参数分析仪。

它能够执行从基本的电流 - 电压Keysight EasyEXPERT group+ 软件是 B1500A 自带的 GUI 界面软件，可在 B1500A 的嵌入式 Windows 10 平台上运行，支持高效和可重复的器件表征。

B1500A 拥有几百种即时可用的测量（应用测试），为测试执行和分析提供了直观和功能强大的操作环境。

它可以帮助工程师对器件、材料、半导体、有源/无源元器件或几乎任何其他类型的电子器件进行精确和快速的电子表征和 测试。

关键特性优势精密电压和电流测量（0.5 µV 和 0.1 fA 分辨率）–低电压和小电流的精确表征。

用于多频率（1 kHz 至 5 MHz ）电容测量（CV 、C-f 和 C-t ）与电流/电压（IV ）测量 切换的高精度和低成本解决方案。

–无需重新连接电缆即可在 CV 和 IV 测量之间进行切换– 保持出色的小电流测量分辨率（使用 SCUU 时最小为 1 fA ，使用 ASU 时最小为 0.1 fA ）– 为被测器件提供完整的 CV 补偿输出超快速 IV 测量，100 ns 脉冲和 5 ns 采样率–捕获传统测试仪器无法精确测量的超快速瞬态现象超过 300 种应用测试即时可用–缩短从学习仪器使用、进行测量到熟练操作仪器所需的时间包含示波器视图的曲线追踪仪模式–交互式地开发测试，并即时查看器件特征–无需使用任何其他设备便可对电流和电压脉冲进行验证（MCSMU 提供示波器视图）功能强大的数据分析和稳定可靠的数据管理–自动分析测量数据，无需使用外部 PC– 自动存储测量数据和测试条件，日后快速调用此信息让所有人都变成器件表征专家EasyEXPERT group+ 使器件 表征变得像 1、2、3 计算一样简单B1500A 的 EasyEXPERT group+ 软件包括 300 多种可以即时使用的应用测试，您只需简单的 3 步便可进行测量。

半导体管图示仪半导体管图示仪（Semiconductor Curve Tracer）是一种常用的半导体器件测试仪器，主要用于测试半导体元件的电流-电压特性曲线和其它特性参数。

它通过测量半导体元件的电流与电压之间的关系，将高频的信号分析为在IV平面上的曲线。

半导体管图示仪通常包括电子束示波器、功率放大器、垂直和水平扫描电路等组成部分。

半导体管测试及曲线追踪原理在半导体器件测试中，需要通过电流和电压来确定器件的特性曲线。

半导体管图示仪通过使用一个恒流源和一个双踪示波器，可以绘制器件的IV曲线，即电流和电压之间的关系曲线。

半导体管测试与曲线追踪主要基于以下几个原理：电路半导体管测试电路主要由一对相反极性的电源、限流电阻和测量电极等组成。

对于PN结管，测量电极通常连接在PN结上。

由于PN结是一个二极管，通过控制正向或反向电压，可以控制电流的流动。

通过不同的电流和电压的组合，可以绘制出器件的特性曲线。

示波器示波器是半导体管测试仪中最重要的部分之一。

它的作用是将被测器件的信号转换为可视化的波形。

示波器根据输入信号的波形和幅度来生成一组输出信号，这些输出信号可以在阴极射线管上形成一系列的亮度和位置不同、连续变化的点。

扫描电路扫描电路通常由水平和垂直扫描电路构成。

水平扫描电路用于控制水平位置，以便在水平方向上绘制曲线。

垂直扫描电路则控制垂直位置。

半导体管图示仪的应用半导体管图示仪可用于测试半导体器件和集成电路。

半导体的特性曲线通常可以通过手动调节仪器和输入不同的电流和电压来测量。

为了绘制这些曲线，必须控制测量电路的电流，以便在电阻负载上测量芯片的阻值。

半导体管图示仪还可以测量器件的电容和电感等电性特性。

使用半导体管图示仪还可以进行以下操作：在负载下测试器件为了在负载下测试器件的电流和电压关系，可以将测试半导体器件的回路连接到合适的负载上，然后测量电流和电压。

测试功率放大器半导体管图示仪还可以用于测试功率放大器特性。

3.7 XJ4810 半导体管特性图示仪概述：XJ4810 型半导体管特性图示仪，是一种用示波管显示半导体器件的各种特性曲线，并可测量其静态参数的测试仪器。

本仪器主要由下列几个部分组成：Y 轴放大器及X 轴放大器；阶梯信号发生器；集电极扫描发生器；主电源及高压电源部分。

本仪器是继JT－l 型晶体管特性图示仪后的开发产品。

它继承JT－l 的优点，并有了较大的改进与提高，与其它半导体管特性图示仪相比，具有以下特点：1．本仪器采用全晶体管化电路、体积小、重量轻、携带方便。

2．增设集电极双向扫描电路及装置，能同时观察二级管的正反向输出特性曲线、简化测试手续。

3．配有双簇曲线显示电路，对于中小功率晶体管各种参数的配对，尤为方便。

4．本仪器专为工作于小电流超β 晶体管测试提供测试条件，最小阶梯电流可达0.2μA／级。

5．本仪器还专为测试二级管的反向漏电流采取了适当的措施，使测试的反向电流I R 达20nA／div 。

6．本仪器配上扩展装置—XJ27100“场效应管配对测试台”可对国内外各种场效应对管和单管进行比较测试。

7．本仪器配上扩展装置—XJ27101“数字集成电路电压传输特性测试台”，可测试COMS，TTL 数字集成电路的电压传输特性。

XJ4810 型半导体管特性图示仪，功能操作方便，它对于从事半导体管机理的研究及半导体在无线电领域的应用，是一个必不可少的测试工具。

一、主要技术指标（l）Y 轴编转因数：集电极电流范围：10μA∕div～500 毫安／div，分15 档，误差≤±3％；二极管反向漏电流：0.2μA∕div～5μA∕div 分 5 档2μA∕div～5μA∕div 误差不超过±3%基极电流或基极源电压：0.05V／div，误差≤±3％；外接输入：0.1V／div，误差≤±3％；偏转倍率：×0.1 误差不超过±（10%±10nA）（2）X 轴偏转因数：集电极电压范围：0.05～50V∕div，分10 档，误差≤±3％；基极电压范围：0.05～1V∕div，分 5 档，误差≤±3％；基极电流或基极源电压：0.05V∕div，误差≤±3％；外接输入：0.05V∕div，误差≤±3％。

应用指南使用 B1500A WGFMU 模块测量先进 MOSFET 的随机电报噪声（RTN）引言随机电报噪声（RTN）是高级 MOSFET 中出现的一种电子噪声。

它是因捕获和发射陷入栅氧化层的载流子而产生的，通常表现为叠加在大信号上的小信号。

精确测量和评测整个晶圆上的 RTN 非常重要，因为 RTN 会严重影响器件的可靠性。

RTN 不仅对晶体管的可靠性有重要影响，还会影响到包含 CMOS 图像传感器、闪存等元器件的电路的可靠性。

为了得到可靠的电路设计，您需要考虑留下适当的裕量来抵消 RTN 的影响。

如果裕量设置得太低，RTN 可能会导致器件失效。

如果裕量设置得太高，那么多余的裕量又会限制器件的性能。

最近业界在低功耗技术方面取得了新的突破，使得电子设备的驱动电压得以降低，工作裕量也随之下降。

但这也要求我们更精确、更详细地测量和评测 RTN，以便实现可靠的电路设计。

当前的 RTN 测量解决方案由用户配置的仪器装置组成，通常包括低噪声电源、电流电压转换器和示波器（或电压采样器）等器件。

不过，这样的测量解决方案很难得到稳定和一致的结果。

其中最主要的原因是元器件没有经过很好的校准，甚至整个系统都没有经过校准。

此外，由多种仪器构成的 RTN 测量解决方案很容易产生测量误差。

因为它们的电缆连接非常复杂，单个仪器元器件的误差累积起来形成了总体误差。

因此，为了获取一致的 RTN 数据，工程师们迫切需要一款现成的独立 RTN 解决方案，而且这个解决方案应具有可保证的技术指标。

处于研发阶段的先进器件目前还无法在晶圆上稳定地制造出来。

您必须详细地测量和分析晶圆上的各种器件，为此迫切需要实现自动 RTN 测量。

B1530A 波形发生器/快速测量单元（WGFMU）是 B1500A 半导体器件分析仪的一个高级模块。

有了这个模块，您无需使用任何其他测量设备即可进行 RTN 测量。

WGFMU 模块的本底噪声还不到 0.1 mV（rms），电流测量采样率在 1 S/s 到 200 MS/s 之间，带宽从直流一直达到 16 MHz。

FOCUSED PHOTONICS INC阅读说明用户须知非常感谢您选择使用本公司的LGA-4100半导体激光在线气体分析产品（以下简称：LGA-4100激光气体分析仪）。

在使用本产品前，请仔细阅读本用户手册。

本手册涵盖产品使用的各项重要信息及数据，用户必须严格遵守其规定，方可保证LGA-4100激光气体分析仪的正常运行。

同时，相关信息可帮助用户正确使用该产品，并获得准确的分析结果，节省由咨询等服务产生的额外成本。

概况本手册所介绍的产品在离厂前均经过严格的检验，以确保产品具有一流品质。

同时为了保证其安全、优质的运行，获得正确的分析结果，用户必须严格按照制造商所述使用方法进行系统操作。

另外，恰当的运输、仓储和安装及合理的操作和维护都有助于系统的安全和正常运行。

本手册详细介绍了正确使用LGA-4100激光气体分析仪的所有信息。

它为受过专门培训或具有仪器操作控制相关知识（例如自动化技术）的技术人员提供了准确的使用参考。

了解本手册所涉及的安全信息和警告信息，以及如何从技术上对错误进行修正，是对所述产品顺利进行“零危险”安装、试运转和安全运行、维护的先决条件。

只有合格的、具有专业知识的操作人员才能正确理解本手册所提到的安全信息和警告信息，并将他们运用到实际操作当中去。

由于各种原因，该手册不可能对每一产品型号都进行细节性的描述，若用户需要进一步了解相关信息，或解决本手册涉及尚浅的问题，请与当地代理商联系并要求帮助解决。

注意和警示信息本手册介绍了LGA-4100激光气体分析仪的具体应用，以及如何启动、操作和维护，可以指导用户正确地安装和操作LGA-4100激光气体分析仪，并对LGA-4100激光气体分析仪进行预防性的维护工作，以保障该系统的连续可靠运行。

需特别指出的是，本手册中的注意和警示信息至关重要（在接下来的各个章节中被强调显示，并加有适当的图标），能有效地避免不恰当的操作。

本手册所述产品的开发、制造、测试都把适当的安全标准放在首位。

电子测量仪‎器分类测量仪器广‎义为电子测量仪‎器是指利用电‎子技术进行‎的测量分析‎的仪器，是测量仪器‎的一大类别‎。

电子测量仪‎器具体包括‎以下类别：1、LCR测量‎仪2、场强仪3、频谱分析仪‎4、信号发生器‎5、脉冲仪器6、测定仪7、图示仪8、脉冲仪9、电子元件参‎数测试仪器‎10、光电器件测‎试仪11、半导体器件‎测试仪器12、集成电路测‎试仪器13、电真空器件‎测试仪器14、时间频率测‎量仪器15、场强干扰分‎析仪器16、通信测量仪‎器17、记录显示仪‎器18、广播电视测‎量仪器19、声振测量仪‎器20、电导率仪21、污泥界面检‎测仪器22、测振仪23、器件参数测‎试仪器24、半导体器件‎图示仪25、液位测量仪‎器按照测量仪‎器的功能，电子测量仪‎器可分为专‎用和通用两‎大类。

专用电子测‎量仪器是为‎特定的目的‎而专门设计‎制作的，适用于特定‎对象的测量‎，例如，光纤测试仪‎器专用于测‎试光纤的特‎性，通信测试仪‎器专用于测‎试通信线路‎及通信过程‎中的参数。

通用电子测‎量仪器是为‎了测量某一‎个或某一些‎基本电参量‎而设计的，适用于多种‎电子测量。

通用电子测‎量仪器按其‎功能又可细‎分为以下几‎类：①信号发生器‎：用来提供各‎种测量所需‎的信号，根据用途不‎同，又有不同波‎形、不同频率范‎围和各种功‎率的信号发‎生器，如低频信号‎发生器、高频信号发‎生器、函数信号发‎生器、脉冲信号发‎生器、任意波形信‎号发生器和‎射频合成信‎号发生器。

②电压测量仪‎器：用来测量电‎信号的电压‎、电流、电平等参量‎，如电流表、电压表（包括模拟电‎压表和数字‎电压表）、电平表、多用表等。

③频率、时间测量仪‎器：用来测量电‎信号的频率‎、时间间隔和‎相位等参量‎，如各种频率‎计、相位计、波长表，以及各种时‎间、频率标准等‎。

④信号分析仪‎器：用来观测、分析和记录‎各种电信号‎的变化，如各种示波‎器（包括模拟示‎波器和数字示波器‎）、波形分析仪‎、失真度分析‎仪、谐波分析仪‎、频谱分析仪‎和逻辑分析‎仪等。