一、測試過程

1、樣品準備與放置

• 清潔處理：測試前需對三端器件進行超聲波清洗，去除表面塵埃、油污等污染物，并切割至適合探針臺測試的尺寸。
• 固定樣品：將器件放置在探針臺的真空卡盤上，開啟真空閥門使樣品牢固吸附，避免測試過程中發生位移。

2、顯微鏡定位

• 低倍鏡觀察：使用卡盤X/Y軸控制旋鈕移動樣品，在低倍物鏡下聚焦，觀察樣品的大致形態和位置。
• 高倍鏡定位：切換至高倍率物鏡，微調顯微鏡聚焦和樣品位置，將待測點調節至顯微鏡視場中心，確保清晰可見。

3、連接測試設備（KEITHLEY 2636型 數字源表為例）

4、探針裝載與接觸

• 探針裝載：將探針裝載到探針座上，確保探針座位置合適。
• 探針移動：通過探針座上的X-Y-Z三向微調旋鈕，將探針緩慢移動至接近待測點。
• 探針接觸：當探針針尖懸空于被測點上空時，先用Y軸旋鈕將探針退后少許，再使用Z軸旋鈕下針，最后用X軸旋鈕左右滑動探針，觀察是否有少許劃痕，確認探針與被測點良好接觸。

5、開始測試

通過測試設備（如半導體參數測試儀、數字源表、示波器等）施加預定的電壓或電流，探針臺采集器件的響應信號，實時記錄電流-電壓（I-V）特性曲線或其他電學特性數據。

6、記錄數據與處理

測試完成后，記錄并保存測試數據，以便后續分析和處理。小心地將探針從被測點上移開，避免損壞樣品或探針。

二、測試應用

常見三端器件類型

(1) MOSFET（金屬氧化物半導體場效應晶體管）

1.1、結構：柵極(Gate)、源極(Source)、漏極(Drain)，部分器件需測試襯底(Body)

1.2、測試參數：

• 轉移特性（Ids-Vgs）：提取閾值電壓(Vth)、亞閾值擺幅(SS)、跨導(gm)
• 輸出特性（Ids-Vds）：觀察線性區、飽和區特性
• 擊穿電壓（BVdss、BVgso）
• 柵極漏電（Igss）

1.3、應用：

• CMOS 集成電路（邏輯、存儲器）
• 功率MOSFET（開關電源、電機驅動）
• RF MOSFET（射頻放大器）

（2）BJT（雙極結型晶體管）

1.1、結構：基極(Base)、發射極(Emitter)、集電極(Collector)

1.2、測試參數：

• 輸入特性（Ib-Vbe）
• 輸出特性（Ic-Vce）
• 電流增益（hFE= Ic/Ib）
• 擊穿電壓（BVceo、BVcbo）

1.3、應用：

• 模擬電路（放大器、振蕩器）
• 功率開關
• 高速數字電路

（3）IGBT（絕緣柵雙極晶體管）

1.1、結構：柵極(Gate)、集電極(Collector)、發射極(Emitter)

1.2、測試參數：

• 轉移特性（Ic-Vge）
• 輸出特性（Ic-Vce）
• 開關特性（導通/關斷時間）

1.3、應用：

• 高壓大電流開關（變頻器、電動汽車逆變器）

（4）HEMT（高電子遷移率晶體管）

1.1、結構：柵極(Gate)、源極(Source)、漏極(Drain)

1.2、測試參數：

• 高頻跨導（gm）
• 截止頻率（fT）、最大振蕩頻率（fmax）

1.3、應用：

• 5G/6G 射頻器件
• 毫米波通信
• 低噪聲放大器（LNA）

（5）JFET（結型場效應晶體管）

1.1、結構：柵極(Gate)、源極(Source)、漏極(Drain)

1.2、測試參數：

• 夾斷電壓（Vp）
• 飽和電流（Idss）

1.3、應用：

• 高輸入阻抗放大器
• 模擬開關

三、測試設備

1、精密型基礎測試探針臺-譜量商城

2、KEITHLEY 2636型 數字源表