最大跨導(dǎo)法。最大跨導(dǎo)法的閾值電壓定義為

    最大跨導(dǎo)法閾值電壓測量的典型偏置為漏極電壓‰s=‰叩⑾=0・1V,襯底電壓 ‰s=吒:。 CAP005DG因此,對島s-%s曲線取微分,以該微分曲線的最大值為參考點(diǎn),經(jīng)過該點(diǎn)作rDs~/Gs曲線的斜率曲線,該斜率曲線和%s電壓軸的交點(diǎn)作為器件的閾值電壓巧h。固定電流法測閾值電壓Kh比較簡單,試驗儀器也容易滿足。其電路圖如圖9.23所示。電路由兩個電源、一個皮安電流表和一個高精度電壓表組成。測量時,設(shè)置‰s=-0・1V,連續(xù)調(diào)節(jié)吒s,使得皮安電流表讀數(shù)為rDs=o.怩5uA〃/L時,記錄高精度電壓表的讀數(shù)。根據(jù)式當(dāng)島s=0,⒆5灬〃/L時,對應(yīng)的柵極電壓吒s即閾值電壓κh。固定電流法測閾值電壓Kh的精度由兩個電源的精度決定。

   半導(dǎo)體特性分析儀KEITHLEY緄00中的恒定電流法和最大跨導(dǎo)法求閾值電壓的公式分別為 VTC卜AT[GATEV, FINDD(DRANI, -0.0000025, 2Ⅺ;VTEXTLIN=TANFITXINT[GATEV, DRAINI, MAXPOs(GM訶°通過55~125℃范圍內(nèi)閾值電壓的測量表明,NMOs晶體管的變化率約為0.749mV/℃,PMOs晶體管的變化率約為0�！�874mV/℃。由理論分析表明,MOSFET閾值電壓隨溫度的變化關(guān).對于NMOs晶體管其值為正,對于PMOs晶體管其值為負(fù)。其中,餌為襯底費(fèi)米勢;魷mⅨ為單位面積的表面耗盡層電荷。

   隨著溝道長度的不斷縮小,閾值電壓發(fā)生變化。當(dāng)溝道長度減小至一定值后,漏極將作為“第二柵”出現(xiàn),閾值電壓受到漏電壓的調(diào)制。這些短溝道效應(yīng),會使MOs器件的f―/特性曲線呈現(xiàn)類穿通狀的特性,電流不能達(dá)到飽和。這使電壓增益下降,從而形成對器件性能的限制。