C-V测量技术、技巧与陷阱——C-V测量技术连接与校正 I

尽管很多C-V测量技术本身相对简单，但是以一种能够确保测量质量的方式实现C-V测试仪与探针台的连接却不是那么简单。目前探针台使用的机械手和探针卡多种多样，当我们试图在一个探针台上同时支持I-V、C-V和脉冲式或超快I-V测量时，它们就会带来一些实际的问题。当进行I-V、C-V或超快I-V测量时，测量结果的质量与线缆的品质和所采用的探针台配置直接相关。

直流I-V测量[1]最好采用低噪声同轴线缆和远程探测线。C-V测量需要使用具有远程探测线的同轴线缆，而且线缆长度要控制的非常精确。超快I-V测试需要50欧姆的同轴线缆，但是远程探测线却给超快I-V测试带来了阻抗失配的问题。射频C-V测量需要使用特殊的射频线缆和“地-信号-地”结构的探针以及校准基座。但不幸的是，这些接线方法与其它方法都不兼容。


图4.American Probe & Technologies的探头配置

通过吉时利[2]实验室中的实验，我们选择了American Probe & Technologies公司提供的探头配置（73系列或74系列）（如图4所示），它的优势在于大多数探针台供货商都有供货。这种特制的探头是同轴的，带有一个开氏连接。其主体和屏蔽层都是浮空的，因此可用作I-V测量的驱动保护，或者通过跳接实现C-V和超快I-V测量的短接地路径。这类探针上的接头称为SSMC。有三类线缆可用于实现与这类探针的高品质连接：SSMC到三轴线缆连接适用于直流I-V测量和一般性应用（直接或间接连接），SSMC到同轴线缆连接可用于C-V或超快I-V测试[3]（间接连接），而更特殊的SSMC到SMA线缆连接能够实现最佳的C-V测量性能，尤其是在较高频率下（直接连接）。图4给出了进行C-V测量的双探针配置方案；每个探针连接了一对同轴线缆，实现远程开氏检测连接。注意两个探头体之间的跳线很短。这种跳线确保了探针之间具有良好的接地连接，这对于高频测量是很重要的。