探針臺(tái)
Probe Stations
一、測試過程
1、樣品準(zhǔn)備與放置
清潔處理：測試前需對(duì)三端器件進(jìn)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(tái)測試的尺寸。
固定樣品：將器件放置在探針臺(tái)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(fā)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(dòng)樣品，在低倍物鏡下聚焦，觀察樣品的大致形態(tài)和位置。
高倍鏡定位：切換至高倍率物鏡，微調(diào)顯微鏡聚焦和樣品位置，將待測點(diǎn)調(diào)節(jié)至顯微鏡視場中心，確保清晰可見。
3、連接測試設(shè)備（KEITHLEY 2636型 數(shù)字源表為例）
| 器件端 | 連接至2636B | 說明 |
| 柵極（Gate） | CH A HI | 提供Vgs并測量Ig |
| 漏極（Drain） | CH B HI | 提供Vds并測量Id |
| 源極（Source） | CH A 和 CH B 的LO端共地 | 確保參考電位一致 |
接線示意圖
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(dòng)：通過探針座上的X-Y-Z三向微調(diào)旋鈕，將探針緩慢移動(dòng)至接近待測點(diǎn)。
探針接觸：當(dāng)探針針尖懸空于被測點(diǎn)上空時(shí)，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(dòng)探針，觀察是否有少許劃痕，確認(rèn)探針與被測點(diǎn)良好接觸。
5、開始測試
通過測試設(shè)備（如半導(dǎo)體參數(shù)測試儀、數(shù)字源表、示波器等）施加預(yù)定的電壓或電流，探針臺(tái)采集器件的響應(yīng)信號(hào)，實(shí)時(shí)記錄電流-電壓（I-V）特性曲線或其他電學(xué)特性數(shù)據(jù)。
6、記錄數(shù)據(jù)與處理
測試完成后，記錄并保存測試數(shù)據(jù)，以便后續(xù)分析和處理。小心地將探針從被測點(diǎn)上移開，避免損壞樣品或探針。
二、測試應(yīng)用
常見三端器件類型
(1) MOSFET（金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管）
1.1、結(jié)構(gòu)：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(shù)：
轉(zhuǎn)移特性（Ids-Vgs）：提取閾值電壓(Vth)、亞閾值擺幅(SS)、跨導(dǎo)(gm)
輸出特性（Ids-Vds）：觀察線性區(qū)、飽和區(qū)特性
擊穿電壓（BVdss、BVgso）
柵極漏電（Igss）
1.3、應(yīng)用：
CMOS 集成電路（邏輯、存儲(chǔ)器）
功率MOSFET（開關(guān)電源、電機(jī)驅(qū)動(dòng)）
RF MOSFET（射頻放大器）
（2）BJT（雙極結(jié)型晶體管）
1.1、結(jié)構(gòu)：基極(Base)、發(fā)射極(Emitter)、集電極(Collector)
1.2、測試參數(shù)：
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(yīng)用：
模擬電路（放大器、振蕩器）
功率開關(guān)
高速數(shù)字電路
（3）IGBT（絕緣柵雙極晶體管）
1.1、結(jié)構(gòu)：柵極(Gate)、集電極(Collector)、發(fā)射極(Emitter)
1.2、測試參數(shù)：
轉(zhuǎn)移特性（Ic-Vge）
輸出特性（Ic-Vce）
開關(guān)特性（導(dǎo)通/關(guān)斷時(shí)間）
1.3、應(yīng)用：
高壓大電流開關(guān)（變頻器、電動(dòng)汽車逆變器）
（4）HEMT（高電子遷移率晶體管）
1.1、結(jié)構(gòu)：柵極(Gate)、源極(Source)、漏極(Drain)
1.2、測試參數(shù)：
高頻跨導(dǎo)（gm）
截止頻率（fT）、最大振蕩頻率（fmax）
1.3、應(yīng)用：
5G/6G 射頻器件
毫米波通信
低噪聲放大器（LNA）
（5）JFET（結(jié)型場效應(yīng)晶體管）
1.1、結(jié)構(gòu)：柵極(Gate)、源極(Source)、漏極(Drain)
1.2、測試參數(shù)：
夾斷電壓（Vp）
飽和電流（Idss）
1.3、應(yīng)用：
高輸入阻抗放大器
模擬開關(guān)
