C-V測量技術、技巧與陷阱——C-V測量技術連接與校正 I

盡管很多C-V測量技術本身相對簡單，但是以一種能夠確保測量質量的方式實現C-V測試儀與探針臺的連接卻不是那么簡單。目前探針臺使用的機械手和探針卡多種多樣，當我們試圖在一個探針臺上同時支持I-V、C-V和脈沖式或超快I-V測量時，它們就會帶來一些實際的問題。當進行I-V、C-V或超快I-V測量時，測量結果的質量與線纜的品質和所采用的探針臺配置直接相關。

直流I-V測量[1]最好采用低噪聲同軸線纜和遠程探測線。C-V測量需要使用具有遠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-地”結構的探針以及校準基座。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

通過吉時利[2]實驗室中的實驗，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），它的優勢在于大多數探針臺供貨商都有供貨。這種特制的探頭是同軸的，帶有一個開氏連接。其主體和屏蔽層都是浮空的，因此可用作I-V測量的驅動保護，或者通過跳接實現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現與這類探針的高品質連接：SSMC到三軸線纜連接適用于直流I-V測量和一般性應用（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線纜連接能夠實現最佳的C-V測量性能，尤其是在較高頻率下（直接連接）。圖4給出了進行C-V測量的雙探針配置方案；每個探針連接了一對同軸線纜，實現遠程開氏檢測連接。注意兩個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，這對于高頻測量是很重要的。