I-V測(cè)量技術(shù)的發(fā)展

與直流電流-電壓（I-V）和電容-電壓（C-V）測(cè)量一樣，超快I-V測(cè)量[1]能力對(duì)于特征分析實(shí)驗(yàn)室中所有負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)新材料、器件[2]或工藝的所有技術(shù)人員正變得越來(lái)越必要。進(jìn)行超快I-V測(cè)量需要產(chǎn)生高速脈沖波形[3]并在待測(cè)器件發(fā)生松弛之前測(cè)量產(chǎn)生的信號(hào)。

高速I(mǎi)-V測(cè)試的早期實(shí)現(xiàn)方式（通常稱(chēng)之為脈沖式I-V測(cè)試系統(tǒng)）是針對(duì)諸如高k介質(zhì)和絕緣體上硅（SOI）恒溫測(cè)試[4]，或產(chǎn)生閃存器件特征分析所必需的短脈沖之類(lèi)的應(yīng)用而開(kāi)發(fā)的。脈沖式I-V測(cè)量技術(shù)是十分必要的，這是因?yàn)楫?dāng)采用傳統(tǒng)直流I-V測(cè)試方法時(shí)，它們的絕緣襯底使得SOI器件保留了測(cè)試信號(hào)自身產(chǎn)生的熱量，使測(cè)得的特征參數(shù)發(fā)生偏移；而采用脈沖式測(cè)試信號(hào)能夠最大限度減少這種影響。

過(guò)去，高速脈沖/測(cè)量測(cè)試系統(tǒng)通常由脈沖發(fā)生器、多通道示波器[5]、互連硬件和負(fù)責(zé)集成并控制儀器的軟件構(gòu)成。不幸的是，這些系統(tǒng)受延遲的影響，信號(hào)源和測(cè)量功能之間的協(xié)同非常復(fù)雜。根據(jù)儀器的質(zhì)量及其集成的情況，這種方式在產(chǎn)生的脈沖寬度及其占空比方面還有局限性。即時(shí)不管這些局限性，這些早期脈沖式I-V測(cè)試系統(tǒng)的用戶(hù)已開(kāi)始尋求將其用于各種其它特征分析任務(wù)，包括非易失性存儲(chǔ)器測(cè)試、超快NBTI[6]可靠性測(cè)試和很多其它應(yīng)用。但是，由于這些系統(tǒng)動(dòng)態(tài)量程有限，它們?nèi)匀槐Ａ袅艘恍┨厥獾募夹g(shù)。