I-V測量技術的發(fā)展

與直流電流-電壓（I-V）和電容-電壓（C-V）測量一樣，超快I-V測量[1]能力對于特征分析實驗室中所有負責開發(fā)新材料、器件[2]或工藝的所有技術人員正變得越來越必要。進行超快I-V測量需要產(chǎn)生高速脈沖波形[3]并在待測器件發(fā)生松弛之前測量產(chǎn)生的信號。

高速I-V測試的早期實現(xiàn)方式（通常稱之為脈沖式I-V測試系統(tǒng)）是針對諸如高k介質和絕緣體上硅（SOI）恒溫測試[4]，或產(chǎn)生閃存器件特征分析所必需的短脈沖之類的應用而開發(fā)的。脈沖式I-V測量技術是十分必要的，這是因為當采用傳統(tǒng)直流I-V測試方法時，它們的絕緣襯底使得SOI器件保留了測試信號自身產(chǎn)生的熱量，使測得的特征參數(shù)發(fā)生偏移；而采用脈沖式測試信號能夠最大限度減少這種影響。

過去，高速脈沖/測量測試系統(tǒng)通常由脈沖發(fā)生器、多通道示波器[5]、互連硬件和負責集成并控制儀器的軟件構成。不幸的是，這些系統(tǒng)受延遲的影響，信號源和測量功能之間的協(xié)同非常復雜。根據(jù)儀器的質量及其集成的情況，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。即時不管這些局限性，這些早期脈沖式I-V測試系統(tǒng)的用戶已開始尋求將其用于各種其它特征分析任務，包括非易失性存儲器測試、超快NBTI[6]可靠性測試和很多其它應用。但是，由于這些系統(tǒng)動態(tài)量程有限，它們仍然保留了一些特殊的技術。