热载流子退化硅界面态生成载流子俘获

信息概要

热载流子退化硅界面态生成载流子俘获是半导体器件可靠性研究中的重要现象，主要指高电场条件下热载流子注入硅-二氧化硅界面，导致界面态生成和载流子俘获，进而影响器件性能。第三方检测机构通过专业检测服务，可评估器件可靠性、寿命及失效机制。检测对确保半导体器件在高温、高压等极端条件下的稳定性至关重要，广泛应用于集成电路、功率器件等领域。

检测项目

阈值电压漂移, 界面态密度, 载流子迁移率退化, 栅极漏电流, 亚阈值摆幅, 跨导退化, 饱和电流变化, 击穿电压特性, 热载流子注入效率, 电荷俘获率, 时间依赖性介电击穿, 低频噪声特性, 栅氧化层缺陷密度, 能带弯曲量, 表面势变化, 载流子寿命, 陷阱能级分布, 界面态俘获截面, 应力后参数恢复率, 可靠性寿命预测

检测范围

MOSFET器件, IGBT模块, 功率二极管, 晶闸管, 存储器芯片, 逻辑集成电路, 模拟集成电路, 射频器件, 传感器, 光伏器件, 微机电系统, 高压晶体管, 低压晶体管, 绝缘栅双极晶体管, 氮化镓器件, 碳化硅器件, 薄膜晶体管, 有机半导体器件, 光电探测器, 量子点器件

检测方法

电荷泵技术：通过测量栅极交流信号引起的衬底电流分析界面态密度

直流IV特性测试：评估器件在应力前后的电流-电压特性变化

电容-电压测试：通过高频CV曲线测量氧化层电荷和界面态分布

瞬态电容谱：利用电容瞬态响应分析深能级陷阱特性

热载流子注入应力测试：在加速条件下模拟器件退化过程

噪声频谱分析：通过低频噪声测量评估界面态密度

深能级瞬态谱：检测半导体中深能级缺陷的能级和浓度

栅极延迟测量：分析载流子迁移率退化对速度的影响

时间依赖性介电击穿测试：评估栅氧化层长期可靠性

扫描隧道显微镜：原子尺度观测界面态分布

光致发光谱：通过发光特性分析缺陷能级

电子自旋共振：检测硅界面未配对电子态

二次离子质谱：分析界面附近的杂质分布

X射线光电子能谱：测定界面化学键合状态

原子力显微镜：表征界面形貌与电学特性关联

检测仪器

半导体参数分析仪, 电荷泵测试系统, 深能级瞬态谱仪, 噪声分析仪, 扫描探针显微镜, 傅里叶变换红外光谱仪, X射线光电子能谱仪, 二次离子质谱仪, 电子自旋共振波谱仪, 原子力显微镜, 扫描隧道显微镜, 瞬态电容测试系统, 热载流子注入系统, 时间依赖性击穿测试仪, 高精度LCR表

北检院部分仪器展示