Caractérisation électrique des composants MOS

Résumé

Les auteurs présentent un ensemble de manipulations de caractérisation des composantsMOS inséré dans un cycle de travaux pratiques de technologie microélectronique. Le matériel comprend un calculateur pilotant un analyseur d’impédances et un picoampèremètre. Le logiciel permet une caractérisation complète des composants élémentaires d’un circuit spécialement conçu à cet effet. Les logiciels d’extraction de paramètres permettent notamment : le traitement complet des acquisitions C-V haute fréquence et quasi statique, le tracé du profil de dopage, l’analyse Zerbst, l’analyse des caractéristiques I_d(V_g,V_d) des transistors, avec notamment l’extraction des paramètres suivants : tension de seuil, mobilité et facteur de réduction, pente en faible inversion, résistance série, longueur et largeur effective.

Abstract

We present a set of practical manipulations for MOS component characterisation, which is included in a cycle of practical teaching of microelectronics technology. Hardware include a computer controling impedance analyser and a picoamperemeter. The software we present enable the complete characterization of a technological chip which has been specially conceived for educational purpose. The parameter extraction procedure includes : exhaustive analysis of C-V curves (high frequency and quasi static), doping profile obtained from C-V analysis, Zerbst analysis, and analysis of I_d(V_g,V_d) characteristics ofMOS transistors, with extraction of the following parameters : threshold voltage, mobility and mobility reduction factor, sub-threshold swing, series resistance, electrical length and width.