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PN结电容电压特性
实验32 PN 结电容电压特性测量
一、实验目的
1. 掌握CV-2000 型电容电压特性测试仪的使用方法;
2. 熟悉C-V 特性的测量。
二、实验仪器
CV-2000 型电容电压特性测试仪是测试频率为1MHz 的智能化数字的电容测试仪器,专用于测试半导体器件PN 结的势垒电容在不同偏压下的电容量,也可测试其它电容。面板上的发光二极管指示仪器的工作状态,用数码管组成的显示板,将被测元件的数值, 小数点清晰地显示出来。仪器有较高的分辨率,电容量是四位读数,,,。
该仪器采用电流电压测量方法,它用微处理器通过8 次电压测量来计算每次测量后要求的参数值。用一个相敏检波器和模数转换器顺序快速完成电压测量。正交测量通过交换测量信号的相位来进行,而不是参考相位检测。因而不需要精密的模拟相位转换成电压矩形波电路。通过从同一个高频信号源形成测试信号和参考信号,来保证正确的相位关系。由微处理器根据已知的频率和测试信号相位,用ROM 存储器内的程序来控制测量,以及存储在RAM 中的校准数据来计算被测元件电容值。
三、实验原理
C-V 法利用PN 结或肖特基势垒在反向偏压时的电容特性,可以获得材料中杂质浓度及其分布的信息,这类测量称为C-V 测量技术。这种测量可以提供材料截面均匀性及纵向杂质浓度分布的信息,因此比四探针、三探针等具有更大的优点。虽然扩展电阻也能测量纵向分布,但它需将样品进行磨角,而C-V 法既可以测量同型低阻衬底上外延材料的分布,也可测量高阻衬底用异型层的外延材料的分布。
四、实验内容与步骤
1. 测量步骤:
(1)开机
仪器安装连接好后,把电源开关按到ON 位置,电源接通,仪器执行自检程序。如果没有故障,测量指示灯亮。偏置电压指示状态为(电压去),虽然偏置电压有显示,但该电压尚未加到夹具上去。
(2)连接被测件
08实验讲义(全)
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中国计量学院
光学与电子科技学院被测件引线应相当清洁且笔直,将它插入CV-2000 测试座具即可。若被测件引线脏, 必须先擦干净,以保证接触良好。
(3)零校准
由于温度变化或改变夹具,都会引起寄生电感变化,因此,在每天开机 30 分钟后,改变夹具或温度变化大于3℃时,都要完成零校准。分两步完成:
I、开路零校准。

,应按[开路校准]按钮。在电容显示屏内出现一个零,并
且通过灯亮,让人体远离仪器。按[校准触发]键并等一会,直到通过灯重新亮,开路校准完成。
II、短路零校准。
把随机附带的短路铜片插入测试槽按[短路校准]按钮,电容显示屏内出现一个5,并且
通过灯亮,按[校准触发]键等一会直到通过灯重新亮,短路零校准完成。完成后请将短路铜片拿开。
(4) 测量
在零校准后按测量健,当测量指示灯亮即进入测量状态。
(5)偏置电压下测量电容
,把元件插入CV-2000 夹具,夹具的插槽电压极性为:左边插槽为(+)极,右边插槽为(-)极。如测试三极管集电极、基极反向电压特性,如系PNP 型三极管基极插入(+)插槽,集电极插入(-)插槽