[发明专利]异质结双极晶体管性能测试方法及测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体器件的测试方法，尤其是一种异质结双极晶体管性能测试方法。本发明还涉及一种异质结双极晶体管性能测试系统。

背景技术

目前没有能够直接或间接量化异质结双极晶体管（HBT）BE结附近陷阱中心（trap center）的方法；虽然可以对器件进行测试如加Stress后根据器件特性（I-V曲线）的偏移来判断该器件的稳定程度，但仍然不清楚I-V曲线的偏移是由何种因素引起，更不能对该现象进行量化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供了一种异质结双极晶体管性能测试方法，以及实现这种异质结双极晶体管性能测试方法所采用的测试系统，能够量化异质结双极晶体管BE结附近的陷阱中心；从而更准确客观的对器件性能进行评价，对器件特性分析及工艺改善起指导作用。

    为解决上述技术问题，本发明异质结双极晶体管性能测试方法的技术方案是，包括如下步骤：

对异质结双极晶体管器件的BE结进行低频噪声功率谱测试，筛选出具有产生-复合噪声（Generation-Combination noise，即G-R Noise）特征的频谱；

根据函数                                                ，对筛选出的产生-复合噪声特征频谱的噪声部分进行拟合，公式中为trap中心捕获-释放的时间， ，为trap中心的频率，J_B为电流密度，a和k的取值范围为1.9~2.1，C为拟合常数；

从频谱中找到拟合曲线上第一个的拐点的位置，其位置的横坐标值为的值，纵坐标值为的值，自变量取值为1，计算C的取值；

根据C的取值，拟合其它的拐点，取得其它拐点的值，得到值的个数，根据值的个数对器件的性能做出评价，的数量越少，器件性能越好。

本发明异质结双极晶体管性能测试方法的另一技术方案是，包括如下步骤：

对异质结双极晶体管器件的BE结进行低频噪声功率谱测试，筛选出具有产生-复合噪声特征的频谱；

根据函数，对筛选出的产生-复合噪声特征频谱的噪声部分进行拟合，公式中为trap中心捕获-释放的时间， ，为trap中心的频率，J_B为电流密度，a和k的取值范围为1.9~2.1，C为拟合常数；

从频谱中找到拟合曲线上第一个的拐点的位置，其位置的横坐标值为的值，纵坐标值为的值，自变量取值为1，计算C的取值；

根据C的取值，拟合其它的拐点，取得其它拐点的值，得到值的个数，根据值的个数对器件的性能做出评价，的数量越少，器件性能越好。

本发明异质结双极晶体管性能测试方法的又一技术方案是，包括如下步骤：

对异质结双极晶体管器件的BE结进行低频噪声功率谱测试，筛选出具有产生-复合噪声特征的频谱；

根据函数，对筛选出的产生-复合噪声特征频谱的噪声部分进行拟合，公式中为trap中心捕获-释放的时间， ，为trap中心的频率，J_B为电流密度，a和k的取值范围为1.9~2.1，C为拟合常数；

从频谱中找到拟合曲线上第一个的拐点的位置，其位置的横坐标值为的值，纵坐标值为的值，自变量取值为1，计算C的取值；

根据C的取值，拟合其它的拐点，取得其它拐点的值，得到值的个数，根据值的个数对器件的性能做出评价，的数量越少，器件性能越好。

本发明还提供了一种实现上述异质结双极晶体管性能测试方法所使用的测试系统，其技术方案是，包括：

IV曲线测试仪，用于测试IV曲线，加偏置条件；

动态信号分析仪和低频噪声分析仪，用于生成产生-复合噪声特征频谱曲线；

与上述各部件连接的探针台以及与所述探针台连接着的待测的异质结双极晶体管。

本发明通过采用上述技术方案，量化了异质结双极晶体管BE结附近的陷阱中心，更准确客观的对器件性能进行评价，对器件特性分析及工艺改善起到了指导作用。

附图说明

下面结合附图对本发明进行进一步描述：

图1为没有产生-复合噪声的器件在加Stress前后的I-V曲线图。

图2为有产生-复合噪声的器件在加Stress前后的I-V曲线图。

图3为有产生-复合噪声和没有产生-复合噪声的频谱特征曲线图。

图4为有产生-复合噪声的频谱特征曲线图。

图5为本发明异质结双极晶体管性能测试方法实施例中所采用的特征函数。