半导体检测与分析
半导体器件的检测与失效分析
半导体器件的检测与失效分析针对半导体器件失效分析主要涉及到了多种实验方法其中包括物理、化学以及金相的试验程序，进而明确器件失效的形式，分析失效的具体过程，从中探寻出导致这一事件原因所在，并设定相应的实施政策。
对此，文章对于半导体器件的失效与检测进行了具体的论述，并提出下面几点有效的检查方法，最终提升半导体元件的可靠性与耐用性。
关键词：半导体器件，检测，失效分析，无损检测，破坏性分析Detection and failure analysis of semiconductor devicesGao Shao-bin1,2, jin Li-hua(1. Shijiazhuang METDA Electronic Technology Limited Corporation,Shijiazhuang 050050, China;2. The 13th Research Institute，CETC, Shijiazhuang 050051, China)The failure analysis of semiconductor devices mainly involves a variety of experimental methods, including physical, chemical and metallographic test procedures, so as to clarify the form of device failure, analyze the specific process of failure, find out the cause of this event, and set the corresponding implementation policy. Inthis regard, the article specifically discusses the failure and detection of semiconductor devices, and puts forward the following effective inspection methods, so as to improve the reliability and durability of semiconductor devices.Key words: Semiconductor devices, testing, failure analysis, nondestructive testing, destructive analysis0引言失效分析技巧主要是探究电子元件产品失效的原理，提升产品可靠性的关键手段。
半导体集成电路的测试与可靠性分析
半导体集成电路的测试与可靠性分析半导体集成电路(Test and Reliability Analysis of Semiconductor Integrated Circuits)随着信息技术的不断发展，半导体集成电路已经成为了现代化社会中不可或缺的组成部分。
人们无论是在生产、生活还是娱乐，都离不开集成电路的帮助。
尤其是在智能手机、电脑、机器人等产品的生产中，它们的核心技术之一就是半导体集成电路。
而半导体集成电路的测试与可靠性分析更是决定其使用寿命和性能的关键所在。
一、半导体集成电路的测试1.半导体集成电路的测试目的半导体集成电路的测试是指对芯片进行检测和验证，以保证其电气特性符合工程设计的要求。
半导体集成电路需要经过严格的周期测试，以证明其所设计的功能和预期的性能是否均已满足。
半导体集成电路测试需要考虑各种因素，如电气特性测试、高压测试、温度测试和正常工作条件下的测试等，这些测试主要是为了保证半导体集成电路的功耗和正确性。
2.半导体集成电路的测试方法半导体集成电路的测试方法主要有两种，一种是逻辑化测试方法，另一种是电容电离测试方法。
其中逻辑化测试方法主要是在芯片内车墨点测试逻辑电路，进行的是测试程序和模拟技术。
而电容电离测试方法则主要是测试芯片内部电池的电压以及电池放电的电压。
3.半导体集成电路测试的流程半导体集成电路测试的流程主要包括制定测试策略、测试计划和系统测试。
测试计划是一份详细的测试计划，它包括测试的各个阶段、测试的目标、测试时间和计划。
系统测试则是在实验室内或者各个阶段完成后进行的测试，以验证芯片的性能和可靠性。
二、半导体集成电路的可靠性分析1.半导体集成电路的可靠性半导体集成电路的可靠性是指它在使用过程中产生的失败率。
半导体集成电路可靠性的影响因素很多，如制造、使用环境、运输等都可能会对半导体集成电路的可靠性产生影响。
然而，与其它应用领域相比，半导体集成电路需要更高的可靠性，因为它们的生产成本高、使用时间长、使用环境复杂，所以需要更好的可靠性和性能。
半导体测试与分析-PPT精选文档
二探针法
用两根探针借助于电位差计量取 样品表面某两点(实际上是某两 个等位面)间的电位差U，并量出 流经样品的电流值I，即可算出 该两个等位面间的长方体的电阻 值R。精确量出探针间距L及样 品截面积S， 则样品的电阻率为
两个改进措施
1. 补偿法来测量电压，以避免探针与半导体之间 高阻接触对测量结果的影响 2. 两个端电极与被测半导体之间为欧姆接触，因 而避免了少数载流子的注入
半导体电阻率的测量与导体的电阻率测量是有区 别的
1、在金属与半导体接触的界面附近也要产生一个耗尽层。因为金属 的电子密度极高，因而这个耗尽层展宽在半导体一边。耗尽层中只有 不能自由运动的电离杂质，它们不能参与导电，因而这是一个高阻层。 同时，任何两种材料的小面积接触都会在接触处产生扩展电阻。尤其 是对金属—半导体点接触，这个扩展电阻会很大，人们常常把这两个 因接触而产生的高电阻统称为接触电阻。因此，当用欧姆表来测量半 导体时，这个巨大的接触电阻就会使结果面目全非，毫不可信。
2、功函数不同的两种金属制品在接触时也要因接触电势差而在界面
上出现一个电荷偶层，但这个空间电荷层极薄，每边只有约一个原于 层厚，远小于电子的扩散长度，因而对载流子没有阻挡作用。同时， 金属与金属的小面积接触的扩展电阻也很小。因此，上述方法对测量 金属导体的电阻率是精确的。
3、由非平衡载流子的电注入效应可以想到，如果被测半 导体是n型，那么测量电流将通过正电极向半导体注入空 穴；若被测半导体是P型则会从负电极向半导体注入电子。 这些注入的少数载流子在外电场的驱使下向另一电极漂移， 参与导电。在注入电极附近的某一范围内，载流子密度因 此而高于载流子的热平衡密度，因而测量结果不能反映材 料电阻率的真正大小。对于热平衡载流子密度较低的高阻 材料，其接触电阻更大，少子注入的影响也更加严重。
半导体芯片结温与系统热阻构成无损检测关键技术分析
半导体芯片结温与系统热阻构成无损检测关键技术分析发布时间：2022-06-22T07:54:52.214Z 来源：《科技新时代》2022年6期作者：宾伟雄[导读] 随着社会经济的发展，机械技术水平不断提高，芯片作为电子系统工作的重要核心，若是其运作温度过高极易造成设备故障、系统瘫痪。
基于此，本文对半导体芯片结温与系统热阻构成无损检测关键技术价值意义进行探讨，并分析该技术要点，以期为相关工作提供有效参考建议。
深圳市德瑞茵精密科技有限公司宾伟雄 518000摘要：随着社会经济的发展，机械技术水平不断提高，芯片作为电子系统工作的重要核心，若是其运作温度过高极易造成设备故障、系统瘫痪。
基于此，本文对半导体芯片结温与系统热阻构成无损检测关键技术价值意义进行探讨，并分析该技术要点，以期为相关工作提供有效参考建议。
关键词：无损检测技术；半导体芯片；结温；热阻引言：当前的电子机械、电子系统都离不开芯片，但是在其运作过程中，其有源区耗散功率和其散热路径上各层材料的热阻，将会使核心器件结温，这不利于电子系统和机械设备的稳定运作。
因此，为提升此类系统与设备的运作可靠性，分析半导体芯片结温与系统热阻构成无损检测关键技术是必要的。
1.探讨半导体芯片结温与系统热阻构成无损检测关键技术价值意义根据长时间的工作经验，电子系统和机械设备中近60%的系统问题就是因为核心器件过热，尤其是微米级别的芯片，其有源区结温程度直接决定了系统运行的稳定性和年限。
除此之外，核心器件结温还与组件、散热器以及自身结构等方面有关，外加界面热阻，都会推高芯片结温。
但是，半导体芯片结温与系统热阻构成无损检测关键技术中使用了一种对半导体温度变化数据进行瞬时采集的技术，并进行相关曲线的绘制，能够以无损、准确的状态对封装器件进行检测，掌握其最高结温参数以及各个路径上的热阻和热容。
而且，针对以往难以攻克的“厚层夹薄层”结构的检测问题，该技术中独创了“逐层推移”测量技术，有效打破现有的检测技术局限。
半导体测试原理
存储单元开路：存储单元在写入时状态不能改变相邻单元短路：根据不同的短路状态，相邻的单元会被 写入相同或相反的数据地址
开路或短路：这种错误引起一个存储单元对应多个地址或者多个地址对应一个存储单元。这种错误不容 易被检测，因为我们一次只能检查输入地址所对应的输出响应，很难确定是哪一个物理地址被真正读取。
通常的工艺种类包括:
TTL
ECL
CMOS
NMOS
Others 通常的测试项目Fra bibliotek类: 功能测试：真值表，算法向量生成。
直流参数测试：开路/短路测试，输出驱动电流测试，漏电电源测试，电源电流测试，转换电平测试等。
交流参数测试：传输延迟测试，建立保持时间测试，功能速度测试，存取时间测试，刷新/等待时间测试， 上升/下降时间测试 。
目的：这是功能测试，地址解码和单元干扰的一个最基本最简单的测试向量。它还能检查连续地址错误 或者干扰错误，也通常用它作为时间测量时的向量。
Patterns Marching 向量：5n 行向量
执行方式：先对所有单元写 0.读取第一个单元，再对第一个单元写 1。再读取第二个单元，再对第二个 单元写 1，依此类推，直到最后一个单元。最后再重复上述操作，只是写入数据相反。
写入恢复(Write Recovery):一个存储单元在写入操作之后和下一个存储单元能正确读取之前中间必须等 待的时间。
读取时间(Access time):通常是指在读使能，片选信号或地址改变到输出端输出新数据的所需的最小时 间。读取时间取决于存储器读取时的流程。
存储器芯片测试中的功能测试
存储器芯片必须经过许多必要的测试以保证其功能正确。这些测试主要用来确保芯片不包含一下类型的 错误：
半导体器件失效分析与检测
半导体器件失效分析与检测摘要：本文对半导体器件的失效做了详尽分析，并介绍了几种常用的失效检测方法。
1 半导体器件失效剖析经过剖析可知形成半导体器件失效的要素有很多，我们主要从几个方面进论述。
1.1 金属化与器件失效环境应力对半导体器件或集成电路牢靠性的影响很大。
金属化及其键合处就是一个不容无视的失效源。
迄今，大多数半导体器件平面工艺都采用二氧化硅作为掩膜钝化层。
为在芯片上完成互连，常常在开窗口的二氧化硅层上淀积铝膜即金属化。
从物理、化学角度剖析，金属化失效机理大致包括膜层张力、内聚力、机械疲倦、退火效应、杂质效应及电迁移等。
1.2 晶体缺陷与器件失效晶体缺陷招致器件失效的机理非常复杂，有些问题至今尚不分明。
晶体缺陷分晶体资料固有缺陷(如微缺陷)和二次缺陷两类。
后者是在器件制造过程中，由于氧化、扩散等热处置后呈现或增殖的大量缺陷。
两种缺陷或者彼此互相作用，都将招致器件性能的退化。
二次击穿就是晶体缺陷招来的严重结果。
1.2.1 位错这种缺陷有的是在晶体生长过程中构成的(原生位错)，有的是在器件工艺中引入的(诱生位错)。
位错易沿位错线加速扩散和析出，间接地促成器件劣化。
事实证明，表面杂质原子(包括施主和受主)沿位错边缘的扩散比在圆满晶体内快很多，其结果常常使P-N结的结平面不平整以至穿通。
鉴于位错具有“吸除效应”，对点缺陷如杂质原子、点阵空位、间隙原子等起到内部吸收的作用，故适量的位错反而对器件消费有利。
1.2.2 沉淀物除位错形成不平均掺杂外，外界杂质沾污也会带来严重结果，特别是重金属沾污，在半导体工艺中是经常发作的。
假如这些金属杂质存在于固溶体内，其危害相对小一些;但是，一旦在P-N结处构成堆积物，则会产生严重失效，使反向漏电增大，以至到达毁坏的水平。
堆积需求成核中心，而位错恰恰提供了这种中心。
硅中的二次孪生晶界为堆积提供了有利的成核场所，所以具有这种晶界的二极管，其特性明显变软。
1.2.3 二次缺陷。
半导体晶圆量检测设备行业_概述及解释说明
半导体晶圆量检测设备行业概述及解释说明1. 引言1.1 概述半导体晶圆量检测设备是半导体制造过程中至关重要的工具，用于对晶圆进行质量检测和性能评估。
随着半导体技术的快速发展和需求的不断增长，半导体晶圆量检测设备行业也得到了迅猛发展。
该行业主要涉及各种技术和设备，主要用于监测和分析晶圆表面的特征、缺陷、杂质等，并帮助生产商控制生产过程、提高产品可靠性以及改进产品设计。
这些设备可以通过非接触式或接触式方式对晶圆进行扫描和测试，然后生成相应的评估报告或数据。
1.2 文章结构本文将全面介绍半导体晶圆量检测设备行业，并深入探讨其原理、分类以及作用。
文章共分为以下几个部分：- 引言：对本文的目的和内容进行简要介绍。
- 半导体晶圆量检测设备行业概述：介绍该行业的背景、技术发展趋势以及市场规模与增长预测。
- 半导体晶圆量检测设备原理与分类：详细讨论该设备的基本原理、主要组成部分以及各种分类和应用领域。
- 半导体晶圆量检测设备的重要性和作用：探讨该设备在质量控制、成本降低和技术竞争力增强等方面的重要性和作用。
- 结论：总结研究内容，展望半导体晶圆量检测设备行业未来发展，并提出进一步研究或改进的建议。
1.3 目的本文旨在全面了解半导体晶圆量检测设备行业，在介绍其概况、原理、分类以及作用的同时，探讨其对半导体制造过程中产品质量控制、生产效率提高以及创新能力提升等方面的重要意义。
通过全面了解该行业，我们可以更好地认识到半导体晶圆量检测设备对于整个半导体产业链的重大贡献，并为未来的研究和发展提供有益参考。
2. 半导体晶圆量检测设备行业概述:2.1 行业背景半导体晶圆量检测设备行业是半导体制造过程中的关键领域之一。
随着科技的不断进步和信息产业的高速发展，半导体行业的需求不断增加，使得晶圆量检测设备市场逐渐兴起。
这些设备广泛应用于芯片制造工艺中，帮助提高产品质量、降低生产成本以及增加生产效率。
2.2 技术发展趋势半导体晶圆量检测设备行业面临着快速变化的技术发展趋势。
半导体测试与分析
半导体测试与分析半导体测试与分析是指对半导体器件进行各种测试和分析的过程。
随着半导体技术的不断发展，半导体测试与分析在半导体制造与研发中的重要性也越来越凸显。
本文将从半导体测试与分析的定义、目的、方法和应用等方面进行详细介绍。
一、半导体测试与分析的定义二、半导体测试与分析的目的1.确保器件的质量和性能符合规定的标准。
半导体器件作为电子产品的核心元件，其性能和质量直接影响到电子产品的性能和质量。
通过测试与分析，可以检测出器件中的缺陷和故障，并进行修复和改进，从而提高器件的质量和性能。
2.了解器件的工作原理和性能指标。
对于半导体器件的研发和设计来说，了解器件的工作原理和性能指标是非常重要的。
通过测试与分析，可以获取到器件的电特性曲线、动态响应以及其他关键参数，从而更好地理解器件的工作原理和性能特点。
3.查找和分析器件故障的原因。
半导体器件在使用过程中可能会出现故障，通过测试与分析可以找到故障的原因，并进行相应的修复和改进。
这对于提高半导体器件的可靠性和稳定性非常重要。
三、半导体测试与分析的方法1.物理测试方法。
物理测试方法是通过对器件进行物理观察和测试，如显微镜观察、导电测试、电镜观察等，来了解器件的结构特点和物理性能。
2.电学测试方法。
电学测试方法是通过对器件的电特性进行测量和分析，如电流-电压曲线测量、参数测试、频率特性测试等，来了解器件的电学性能和特点。
3.功能测试方法。
功能测试方法是通过对器件进行功能测试和性能测试，如功耗测试、性能测试、可靠性测试等，来了解器件的功能和性能指标。
4.分析测试方法。
分析测试方法是通过对器件的测试数据进行分析和处理，如概率分布分析、故障分析、可行性分析等，来了解器件的分析结果和可能存在的问题。
四、半导体测试与分析的应用1.半导体器件制造过程中的测试与分析。
在半导体器件制造过程中，需要对加工过程中的各个环节进行测试与分析，以确保每个环节的工艺参数和质量指标符合要求。
实训项目4 半导体元件的的检测训练实验报告
实训项目4 半导体元件的的检测训练一、实训概要本章主要介绍半导体元件的基本知识，要求读者掌握各种半导体元件的作用、命名方法、结构特点、主要参数及检测方法等内容。
特别是要能正确识别各类二极管、三极管及可控硅，并熟悉这些元件的检测及代换要领。
二、实训目的1、认识各种不同类别的半导体器件的命名规则及查询方法。
2、了解各种不同半导体的基本用途3、掌握各类半导体器件的检测方法4、掌握使用、更换半导体的基本方法。
三、实训原理1、半导体元件概述1）半导体元件的分类半导体元件是以半导体材料为基体构成的，半导体元件的种类很多，按电极数目及元件特点来分，可分为二极管、三极管、可控硅、场效应管、集成电路等类型。
按所用的半导体材料来分，可分为硅半导体元件、锗半导体元件及其他半导体元件。
2）半导体元件的命名（1）国产半导体元件的命名方法国产半导体元件的型号共由五部分组成，见教材表所示。
例如，2CW15这个元件是一个稳压二极管。
3DD15D这个元件是一个低频大功率三极管。
（2）日本半导体元件的命名方法日本半导体元件的命名方法与我国不同，它虽然也由五部分组成，但各部分含义已发生了变化。
详细情况见教材表所示。
例如，1S1555这个元件是一个普通二极管。
再如，2SA733这个元件是一个PNP型高频三极管。
（3）美国半导体元件的命名方法美国半导体元件也由五部分组成，各部分的含义见教材表所示。
例如，1N4007这个元件，“1”表示二极管，“N”代表EIA注册标志；“4007”表示EIA登记号。
再如2N3055这个元件，“2”表示三极管；“N”表示EIA注册标志；“3055”表示EIA登记号。
（4）欧洲半导体元件的命名方法欧洲半导体元件一般由四部分组成，各部分含义见教材表所示。
例如BU508A这个元件，“B”表示硅材料；“U”表示大功率开关管；“508”表示通用半导体器件登记号，“A”表示分档。
2、二极管二极管实际上就是一个PN结，它的基本特性是单向导电性。
半导体测试分选编带机的简单系统工程分析与评价
半导体测试分选编带机的可行性简单分析与评价王晓东中国电子科技集团第二研究所2009.01.081.引言半导体产业是整个电子信息产业的核心和基础。
随着各类电子产品领域消费需求的快速增长，半导体器件需求量逐年扩大，国内半导体生产企业也在升级换代扩产，尤其是核心的集成电路制造商。
集成电路对设备生产、原材料以及生产环境的要求十分苛刻。
制造的工序有800多道，耗时20天以上，只要一道工序出现问题或者一粒尘埃落在产品上，都会导致产品报废，造成巨大的经济损失。
这也直接导致集成电路产业几乎成为全世界上最昂贵的“吞金”产业。
一般来说，投资一条8英寸的集成电路生产线需要10亿美元，而建设一条12英寸的集成电路生产线所需的资金更是高达15亿―20亿美元，因此集成电路的生产实际上也是对一个国家整体工业水平和经济实力的考验。
在中国，每1元人民币的集成电路产值可以带动10元电子产品产值，并创造100元国内生产总值，因此集成电路产业的振兴对一个国家的经济发展有着重要的战略意义。
而我国的装备制造业整体都比较弱势，半导体设备业经过40多年的发展具备了一定的基础，但与集成电路芯片制造业相比，无论从规模、研发水平、投资强度以及人才聚集等是滞后和弱小的产业。
仅在近年来得到投资和发展，成为电子专用设备行业8个门类中增长最快的领域之一。
近两年我国半导体设备的增长率在50%以上。
随着半导体设备市场的快速发展，我国从事半导体设备开发和生产的企业正在迅速增加，已从2002年的40个发展为2006年的60个（包括兼做单位），其中主要单位20家左右，自主研制的集成电路专用设备达到上百个品种。
大部分企业从事前工序和后工序设备研制，另外材料制备设备、净化设备、半导体专用工模具、检测设备、试验设备，半导体设备零部件也各有一些单位在研究和生产。
这些设备应用领域为：集成电路、分立器件、新型显示器件（LED、LCD、PDP、VFD）、电力电子器件、混合集成电路（HIC）、压电晶体器件（石英晶体谐振器、振荡器、滤波器、声表器件）、太阳能电池、敏感器件、微机械、光纤通信器件等。
半导体检测仪器市场分析报告
半导体检测仪器市场分析报告1.引言1.1 概述半导体检测仪器是用于检测和测量半导体材料和器件性能的关键设备。
随着半导体行业的不断发展和进步，对半导体检测仪器的需求也在不断增加。
本报告旨在对半导体检测仪器市场进行全面分析，包括市场规模、趋势、主要参与者等方面的研究，以期为相关行业提供可靠的参考和指导。
1.2 文章结构文章结构部分内容如下：文章结构部分将介绍本文的整体结构和组织方式。
首先将介绍本文的大纲，包括引言、正文和结论三个部分。
每个部分将包含多个小节，每个小节将分别讨论相关的内容。
文章将按照这个结构逐步展开，以便读者能够清楚地了解整篇文章的内容和结构安排。
1.3 目的文章的目的是对半导体检测仪器市场进行深入分析，以便了解市场现状，并为未来的发展趋势提供指导。
通过对市场规模、趋势和主要参与者进行分析，可以为行业内企业和投资者提供有价值的信息，帮助他们制定有效的业务发展和投资决策。
另外，本文还将提出一些建议和建议，为市场参与者提供可操作性的解决方案，促进行业的良性发展。
通过本篇文章的撰写和发布，希望能够为行业内相关人士提供有益的参考和指导。
1.4 总结总结:在本报告中，我们对半导体检测仪器市场进行了全面的分析和研究。
通过对市场规模、趋势和主要参与者的分析，我们可以清晰地看到该市场的发展现状和趋势。
随着半导体行业的持续发展和智能化趋势的兴起，半导体检测仪器市场也呈现出持续增长的趋势。
我们预计未来半导体检测仪器市场将继续保持稳定增长，并且在技术和市场需求的推动下，可能会出现更多创新和发展机会。
因此，建议相关企业和机构密切关注市场动态，加大研发投入，提高产品技术含量，以满足市场需求并保持竞争力。
同时，也需要加强合作与交流，共同推动行业的健康发展。
2.正文2.1 市场规模分析市场规模分析半导体检测仪器市场是一个快速增长的市场，主要受到电子、通讯、汽车和工业领域的需求推动。
根据最新的市场研究报告显示，半导体检测仪器市场从2019年的X亿美元增长到了2020年的X亿美元，预计在未来几年里还会继续保持稳定增长。
半导体测试基础综述
第1章半导体测试基础第1节基础术语描述半导体测试的专业术语很多，这里只例举部分基础的：1．DUT需要被实施测试的半导体器件通常叫做DUT（Device Under Test，我们常简称“被测器件”），或者叫UUT（Unit Under Test）。
首先我们来看看关于器件引脚的常识，数字电路期间的引脚分为“信号”、“电源”和“地”三部分。
信号脚，包括输入、输出、三态和双向四类，输入：在外部信号和器件内部逻辑之间起缓冲作用的信号输入通道；输入管脚感应其上的电压并将它转化为内部逻辑识别的“0”和“1”电平。
输出：在芯片内部逻辑和外部环境之间起缓冲作用的信号输出通道；输出管脚提供正确的逻辑“0”或“1”的电压，并提供合适的驱动能力（电流）。
三态：输出的一类，它有关闭的能力（达到高电阻值的状态）。
双向：拥有输入、输出功能并能达到高阻态的管脚。
电源脚，“电源”和“地”统称为电源脚，因为它们组成供电回路，有着与信号引脚不同的电路结构。
VCC：TTL器件的供电输入引脚。
VDD：CMOS器件的供电输入引脚。
VSS：为VCC或VDD提供电流回路的引脚。
GND：地，连接到测试系统的参考电位节点或VSS，为信号引脚或其他电路节点提供参考0电位；对于单一供电的器件，我们称VSS为GND。
2．测试程序半导体测试程序的目的是控制测试系统硬件以一定的方式保证被测器件达到或超越它的那些被具体定义在器件规格书里的设计指标。
测试程序通常分为几个部分，如DC测试、功能测试、AC测试等。
DC测试验证电压及电流参数；功能测试验证芯片内部一系列逻辑功能操作的正确性；AC测试用以保证芯片能在特定的时间约束内完成逻辑操作。
程序控制测试系统的硬件进行测试，对每个测试项给出pass或fail的结果。
Pass指器件达到或者超越了其设计规格；Fail则相反，器件没有达到设计要求，不能用于最终应用。
测试程序还会将器件按照它们在测试中表现出的性能进行相应的分类，这个过程叫做“Binning”，也称为“分Bin”. 举个例子，一个微处理器，如果可以在150MHz下正确执行指令，会被归为最好的一类，称之为“Bin 1”；而它的某个兄弟，只能在100MHz下做同样的事情，性能比不上它，但是也不是一无是处应该扔掉，还有可以应用的领域，则也许会被归为“Bin 2”，卖给只要求100MHz的客户。
半导体材料导电类型的测定
实验1 半导体材料导电类型的测定1．实验目的通过本实验学习判定半导体单晶材料导电类型的几种方法。
2．实验内容用冷热探针法和三探针法测量单晶硅片的导电类型。
3．实验原理3.1半导体的导电类型是半导体材料重要的基本参数之一。
在半导体器件的生产过程中经常要根据需要采用各种方法来测定单晶材料的导电类型。
测定材料导电类型的方法有很多种，这里介绍常用的几种测定导电类型的方法，即冷热探针法、单探针点接触整流法和三探针法。
3.1.1 冷热探针法冷热探针法是利用半导体的温差电效应来测定半导体的导电类型的。
在图1a中，P型半导体主要是靠多数载流子——空穴导电。
在P型半导体未加探针之前，空穴均匀分布，半导体中处处都显示出电中性。
当半导体两端加上冷热探针后，热端激发的载流子浓度高于冷端的载流子浓度，从而形成了一定的浓度梯度。
于是，在浓度梯度的驱使下，热端的空穴就向冷端做扩散运动。
随着空穴不断地扩散，在冷端就有空穴的积累，因而带上了正电荷，同时在热端因为空穴的欠缺(即电离受主的出现)而带上了负电荷。
上述正负电荷的出现便在半导体内部形成了由冷端指向热端的电场。
于是，冷端的电势便高于热端的电势，冷热两端就形成了一定的电势差，这一效应又称为温差电效应，这个电势差又称为温差电势。
如果此时在冷热探针之间接入检流计，那么，在外电路上就会形成由冷端指向热端的电流，检流计的指针就会向一个方向偏转。
从能带的角度来看，在没有接入探针前，半导体处于热平衡状态，体内温度处处相等，主能带是水平的，费米能级也是水平的。
在接入探针以后，由于冷端电势高于热端电势，所以冷端主能带相对于热端主能带向下倾斜，同时由于冷端温度低于热端，故热端的费米能级相对于冷端的费米能级来说，距离价带更远，如图1b所示。
如果我们将上述的P型半导体换成N型半导体，则电子做扩散运动，在冷端形成积累。
由于电子带有负电荷，所以，冷端电势低于热端电势，在外电路形成的电流从热端指向冷端，检流计向另一方向偏转。
半导体器件可靠性与测试和主要研究内容
失效分析和反馈纠正措施可以显著提高器件的成品率和可靠性，减 少系统试验和现场使用期间的失效器件。
系统试验和现场使用期间发生故障的经济损失很大，排除故障的维 修费用颇高，并且这种费用随着可靠性等级的提高而指数地上升。
绪论
半导体可靠性物理学
绪论
主要的失效机理
指器件失效的实质原因。即引起器件失效的物理或化学过程。
设计问题引 起的缺陷
体内退化 机理
氧化层 缺陷
金属化系 统退化
封装退化 机理
•版图 •工艺方案 •电路和结构
•二次击穿 •CMOS闩锁效应 •中子辐射损伤 •重金属沾污 •材料缺陷
•针孔 •厚度不均匀 •接触孔钻蚀 •介质击穿等
半导体器件可靠性与测试和主要 研究内容
课程目的
课程的目的
1. 了解半导体器件可靠性研究的发展过程 2. 熟悉引起半导体电路失效的主要模式 3. 熟悉引起器件退化的主要退化机制 4. 基本掌握器件退化的主要表征技术和检测方法
课程要求
课程的要求
1. 知道引起MOS电路失效的主要几种失效模式 主要的失效规律
设计问题引起的缺陷体内退化机理氧化层缺陷金属化系统退化封装退化机理?版图?工艺方案?电路和结构?二次击穿?cmos闩锁效应?中子辐射损伤?重金属沾污?材料缺陷?针孔?厚度不均匀?接触孔钻蚀?介质击穿等?金铝合金?电迁移?铝腐蚀?铝划伤?铝缺口?台阶断铝?过电应力烧毁?管腿腐蚀?管腿损伤?漏气?外来物引起漏短路?绝缘珠裂缝?标志不清工艺和设计的纠正措施工艺质量控制可靠性试验使用和设计的纠正措施原材料生产工序工艺筛选机器装调和运行工艺规范失效分析产品筛选绪论器件失效分析的作用半导体器件的可靠性两个概念绪论研究领域和任务不同之处
项目5-半导体三极管的检测与识别
则对应于相同结温所允许的管耗就越大，输出功率也就越 大。为了减小热阻，改善散热条件，一般大功率三极管都 必须加装散热片。 表5.6列出了两种大功率三极管的在达到额定功率所要求的 散热片的尺寸，还给出了没有加散热片时的输出功率情况。
项目相关知识
半导体器件是近60年来发展起来的新型电子器件，具有体积小、 重量轻、耗电省、寿命长、工作可靠等一系列优点，应用十分广泛。 常用三极管的外型和封装形式如图5.1所示。
图5.1 常用管型号由5部分组成，如表5.5所示
第一部分
第二部分
• （1）三极管的基极和管型的判断
• 将黑表笔任接一极， 红表笔分别依次接另外两极。若在两次测量中 表针均偏转很大（说明管子的PN结已通，电阻较小），则黑笔接的电 极为b极，同时该管为NPN型；反之，将表笔对调（红表笔任接一极） ，重复以上操作，则也可确定管子的b极，其管型为PNP型。
• （2）三极管的质量好坏的判断
技能与技巧
指针式万用表的使用技巧
技巧1：“舍近求远”
转动万用表的拨盘时，一定要顺时针旋转，比如原来的挡位是 “R×100”，想要扭转到“R×1 k”挡，就要旋转一大圈才行， 这样能有效地保护万用表的多刀多掷开关，使之不损坏。
技巧2：“偷工减料”
测量电路的通断或者是测量二极管和三极管的PN结电阻时，不 必做欧姆挡的校准工作。
两种大功率三极管所需要的散热片尺寸（铝材 ）
表5.6
型 号 额 定 功 率 不加散热片时的输出功率 达到几种典型功率所要求的散热片尺寸（长×宽×高）
半导体 浪涌测试原理与功能-概述说明以及解释
半导体浪涌测试原理与功能-概述说明以及解释1.引言1.1 概述半导体浪涌测试是一项关键的电子测试技术，用于评估和验证半导体器件在电压耐受性和稳定性方面的性能。
浪涌测试通过模拟电路系统中的瞬态过电压事件，能够检测半导体器件对电压峰值和持续时间的响应能力。
随着电子设备的不断发展和普及，电力供应系统中的浪涌电压和电流事件也越来越普遍和严峻。
这些浪涌事件可能由雷击、开关操作、电源故障或其他原因引起，会对电子设备和半导体器件造成损害。
因此，对于电子设备和半导体器件来说，具备良好的浪涌耐受性是至关重要的。
半导体浪涌测试旨在模拟和重现这些浪涌事件，以验证半导体器件在这些情况下的工作性能和稳定性。
通过施加一系列高能量、高峰值的脉冲电压，浪涌测试可以评估半导体器件在不同电压下的响应和反应时间。
通过这些测试，可以确定器件的最大耐受电压和其它性能指标，确保器件在实际的工作环境中具备可靠的性能。
半导体浪涌测试功能主要包括以下几个方面：1. 评估器件的抗浪涌能力：通过浪涌测试，可以确定半导体器件在浪涌电压或电流冲击下的能力，从而确定其抗浪涌性能和耐受能力。
2. 检测器件的响应速度：浪涌测试可以模拟各种浪涌事件，测试器件在不同电压峰值和持续时间下的响应速度，以评估其电路保护能力。
3. 评估器件的稳定性：通过浪涌测试，可以判断器件在不同浪涌事件下的工作稳定性和可靠性，为电子设备的设计和工作提供更多的保障。
4. 提高产品质量：半导体浪涌测试可以帮助制造商提前筛选和测试半导体器件，以确保产品的质量和可靠性，减少因浪涌事件引起的损害和故障。
总之，半导体浪涌测试是一项重要的技术手段，可为电子设备和半导体器件提供必要的保护和评估。
通过对器件的浪涌耐受性进行测试，可以确保其在实际工作中具备良好的性能和稳定性，提高产品的可靠性和质量。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下信息：文章结构部分旨在介绍本篇长文的整体结构安排，让读者能够快速了解文章的组织和内容安排。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
温才 2012 Interest and ability Not knowledge
一、文献检索（2学时） 二、文献阅读（4学时）
三、半导体检测技术（26学时）
一、引论（2学时） 二、半导体晶体的高分辨X射线衍射（6学时 3*5=15人） 三、光学性质检测分析（4学时2*5=10人） 四、表面和薄膜成分分析（4学时2*5=10人） 五、扫描探针显微学在半导体中的应用（4学 时2*5=10人） 六、透射电子显微学及其在半导体研究中的 应用（4学时2*5=10人） 七、半导体深中心的表征（2学时8人）
微结构、微缺陷的重要
纳米级材料解卷处理
样品制备困难 样品处理区域狭小 球差校正电镜的部分研究成果
四、表面和薄膜成分分析
五、扫描探针显微学在半导体中的应用
六、透射电子导体深中心的表征
一、引 论
二、半导体晶体的高分辨X射线衍射
1、错向角 2、表面起伏 3、外延膜的微裂缝
三、光学性质检测分析
纳米级材料
独立缺陷的性质与影响材料性能的缺陷集团 的行为之间的联系（缺陷数目有限，独立行 为也变得重要）