CS240502B1 - Leakage currents' and parasitic capacities' influence on mis-structure's quasi static capacity-stress curve removing connection - Google Patents
Leakage currents' and parasitic capacities' influence on mis-structure's quasi static capacity-stress curve removing connection Download PDFInfo
- Publication number
- CS240502B1 CS240502B1 CS825376A CS537682A CS240502B1 CS 240502 B1 CS240502 B1 CS 240502B1 CS 825376 A CS825376 A CS 825376A CS 537682 A CS537682 A CS 537682A CS 240502 B1 CS240502 B1 CS 240502B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- terminal
- voltage
- mis
- resistor
- circuit
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Vynález patří do odboru elektrotechniky a rieši zapojenie odstraňujúce vplyv zvodových prúdov a parazitných kapacit na kvázistatickú kapacitno-napaťovú křivku MIS štruktúry. Jeho podstata je v tom, že generátor je cez odporovo kapacitný merací blok, cez prúdovo-napaťový převodník připojený na sumačný obvod, na ktorý je připojený ešte zapisovač.The invention belongs to the Electrical Engineering Department and solves the wiring problem streams and parasitic capacities to quasi-static capacitance-voltage curve MIS structure. Its essence is that the generator is through resistive capacitance measurement block, connected through a current-voltage converter to the summation circuit to which it is connected still a recorder.
Description
Vynález sa týká zapojenia odstraňujúceho vplyv zvodových prúdov a parazitných kapacit na kvázistatickú kapacitno-napáťovú křivku MIS štruktúry.The invention relates to a circuit eliminating the effect of leakage currents and parasitic capacities on the quasi-static capacitance-voltage curve of the MIS structure.
Kvázistatický sposob merania kapacitno-napáťových závislosti METAL — INSULATOR — SEMICOIýDUCTOR kov — izolant — — polovodič štruktúr v ďalšom umožňuje v krátkom čase získat závislost diferenciálnej kapacity MIS štruktúry od napátia na štruktúre.The quasi-static method of measuring capacitance-voltage dependences METAL - INSULATOR - SEMICOYDUCTOR metal - insulator - - structure semiconductor in the next allows to obtain in a short time dependence of differential capacity of MIS structure from voltage to structure.
Princip metody spočívá v meraní malého jednosměrného prúdu rádu 1012 A, tečúceho do štruktúry ako dosledok přiloženého s časom lineárně narastajúceho napátia. V případe dostatočne pomalých zmien napátia na štruktúre dostáváme grafickým záznamom prechádzajúceho prúdu a napátia n štruktúre t. zv. Nízkofrekvenčná kapacitno-napáťová závislost MIS štruktúry. Tento sposob merania nízkofrekvenčně] kapacitno-napaťovej závislosti MIS štruktúr je z časového i ekonomického híadiska výhodnější, ako meranie nízkofrekvenčnej kapacitno-napáťovej závislosti klasickým spůsobom, ktorý na meranie diferenciálnej kapacity MIS štruktúry využívá kapacitný most pre velmi nízké frekvencie. Velkým nedostatkom kvázistatickej metody je citlivost na ohmický prúd tečúci cez izolačný odpor vzoriek. Ohmický prúd sa v případe běžného usporiadania pracoviska zapisuje súčasne s kapacitným prúdom MIS štruktúry, a tým dochádza k deformácii kapacitno-napáťovej závislosti.The principle of the method lies in the measurement of a small direct current of the order of 10 12 A flowing into the structure as a consequence of the time of linearly increasing voltage. In the case of sufficiently slow changes of the stress on the structure we get a graphical record of the passing current and the stress n on the structure t. Vol. Low-frequency capacitance-voltage dependence of MIS structure. This method of measuring low-frequency capacitance-voltage dependence of MIS structures is more advantageous in terms of time and economics than measuring low-frequency capacitance-voltage dependence by a classical method that uses a capacitance bridge for very low frequencies to measure the differential capacity of the MIS structure. A major drawback of the quasi-static method is the sensitivity to ohmic current flowing through the insulation resistance of the samples. The ohmic current, in the case of a conventional workplace arrangement, is recorded simultaneously with the capacitive current of the MIS structure, and thus the capacitance-voltage dependence is deformed.
Uvedené nedostatky rieši zapojenie odstraňujúce vplyv zvodových prúdov a parazitných kapacit na kvázistatickú kapacitno-napáťovú křivku MIS štruktúry podía vynálezu, ktorého podstata je v tom, že druhá napáfová svorka generátora je připojená jednak na tretiu svorku sumačného obvodu, jednak na prvú svorku zapisovača a jednak cez odporovo· kapacitný merací blok a cez prúdovo napáťový převodník na druhů svorku sumačného obvodu, pričom prvá napaťová svorka generátora je připojená na prvú svorku sumačného obvodu, ktorého štvrtá svorka je připojená na druhů svorku zapisovača. Ďalej prvá svorka sumačného obvodu je připojená cez uzemněný prvý premenný odpor a'cez druhý odpor jednak na prvý odpor a jednak na neinvertující vstup diferenciálneho zosilňovača a ďalej tretia svorka sumačného obvodu je připojená cez uzemněný druhý premenný odpor, ďalej cez štvrtý odpor a jednak cez piaty odpor na štvrtú svorku sumačného· obvodu a jednak na invertující vstup diferenciálneho zosilňovača.These drawbacks are solved by a circuit eliminating the effect of leakage currents and parasitic capacities on the quasi-static capacitance-voltage curve of the MIS structure according to the invention, the principle being that the second generator voltage terminal is connected both to the third terminal of the summation circuit and a resistive capacitance measuring block and via a current-to-voltage converter to a second summation circuit terminal, wherein a first generator voltage terminal is connected to a first summation circuit terminal whose fourth terminal is connected to a second recorder terminal. Further, a first summation circuit terminal is connected through a grounded first variable resistor to a second resistor on both the first resistor and a non-inverting differential amplifier input, and a third summation circuit terminal is connected through a grounded second variable resistor, a fourth resistor and a fifth resistance to the fourth terminal of the summation circuit and to the inverting input of the differential amplifier.
Výhodou zapojenia podía vynálezu je v neustálom odpočítávání rušivých zložiek — — parazitnej kapacity a zvodového prúdu od celkového prúdu a tým sa zabraňuje deformácii kapacitno-napáťových kriviek MIS štruktúry a niekolkonásobne sa zvyšuje přesnost kvázistatickej metody.The advantage of the circuitry according to the invention is that the interfering components of the parasitic capacitance and the leakage current are continuously subtracted from the total current, thereby avoiding the deformation of the capacitance-voltage curves of the MIS structure and the accuracy of the quasi-static method is increased several times.
Na priloženom výkrese je znázorněné zapojenie odstraňujúce vplyv zvodových prúdov a parazitných kapacit na kvázistatickú kapacitno-napaťovú křivku MIS štruktúry.The attached drawing shows a circuit eliminating the effect of leakage currents and parasitic capacities on the quasi-static capacitance-voltage curve of the MIS structure.
V zapojení je druhá napaťová svorka 19 generátora 4 připojená jednak na tretiu svorku 3 sumačného· obvodu 15, jednak na prvú svorku x zapisovača 17 a jednak cez odporovo kapacitný merací blok 5, cez prúdovo napaťový převodník 6 na druhů svorku 2 sumačného obvodu 15. Prvá napěťová svorka 18 generátora 4 je připojená, na prvú svorku 1 sumačného obvodu 15, ktorého štvrtá svorka 16 je připojená na druhů svorku y zapisovača 17.In connection, the second voltage terminal 19 of the generator 4 is connected both to the third terminal 3 of the summation circuit 15 and to the first terminal x of the recorder 17 and to the capacitance measuring block 5 through the current-to-voltage converter 6 to the other terminal 2 of the summation circuit. the voltage terminal 18 of the generator 4 is connected to the first terminal 1 of the summation circuit 15, the fourth terminal 16 of which is connected to the second terminal y of the recorder 17.
Ďalej prvá svorka 1 sumačného obvodu 15 je připojená cez uzemněný prvý premenný odpor 7 a cez druhý odpor 9 jednak na prvý odpor 8 a jednak na neinvertujúci vstup diferenciálneho zosilňovača 10, ktorého výstup je připojený na štvrtú svorku 16 sumačného obvodu 15, pričom druhá svorka 2 sumačného obvodu 15 je připojená cez třetí odpor 11 na invertujúci vstup diferenciálneho zosilňovača 10 a ďalej tretia svorka 3 sumačného obvodu 15 je připojená cez druhý premenný odpor 14, ďalej cez štvrtý odpor 12 jednak cez piaty odpor 13 na štvrtú svorku 18 sumačného· obvodu 15, a jednak na invertujúci vstup diferenciálneho zosilňovača 10.Further, the first terminal 1 of the summation circuit 15 is connected through a grounded first variable resistor 7 and through the second resistor 9 to both the first resistor 8 and the non-inverting input of the differential amplifier 10, the output of which is connected to the fourth terminal 16 of the summing circuit 15; the summation circuit 15 is connected via a third resistor 11 to the inverting input of the differential amplifier 10 and further the third terminal 3 of the summation circuit 15 is connected via a second variable resistor 14, further via a fourth resistor 12 through a fifth resistor 13 to the fourth terminal 18 and on the other hand the inverting input of the differential amplifier 10.
Úlohou obvodu je získat napátie Uvyst, ktoré je úměrné len kapacitnému prúdu Icmis, tečúceho cez štruktúru MIS.The task is to get the circuit voltage U out, which is proportional only Icmis capacity currents, flowing through the MIS structure.
Princip činnosti spočívá v tom, že na výstupnej svorke 16 sumačného obvodu 15 sa udržiava napatie dané vzfahom Uvyst = KrUx - K2U2 - K3U3 (I)The principle of operation is that the output terminal 16 of the summing circuit 15 maintains the voltage given by the relation Uvy = K r U x - K 2 U 2 - K 3 U 3 (I)
Dá sa ukázat, že pri splnění požadovaných podmienok pre napátia U1; U2, U3 a přenosové konštanty Kb K2, K3 dosiahneme správnu činnost zapojenia.It can be shown that when the required voltage conditions U 1 are met ; U 2 , U 3 and transmission constants K b K 2 , K 3, we achieve the correct wiring operation.
Pre napatie U platí vztah:The following applies to voltage U:
(Π)(Π)
Napatie U2 je úměrné celkovému prúdu štruktúry MIS a parazitnej kapacity CPAR. ný odpor 7, a cez druhý odpor 9 jednak na čo· je přenosová konštanta prúdovo-napáťového prevodníka 6.The voltage U 2 is proportional to the total current of the MIS structure and the parasitic capacity C PAR . 7, and through the second resistor 9, on the one hand, for which the transfer constant of the current-voltage converter 6 is.
Pre napátie U2 platí:For voltage U 2 :
U2 = K (Irpar + Icrar + Icmis) aleboU 2 = K (Irpar + Icar + Icmis) or
U2 = K—^- + KCRAr -^-+ KCmisU 2 = K - ^ - + KC RA r - ^ - + KCmis
KpAR UL Úl (III)KpAR UL Hive (III)
Pre napátie U3 na vstupnej tretej svorke 3 sumačného obvodu 15 platí:For the voltage U 3 at the input terminal 3 of the summation circuit 15:
U3 = UG (IV)U 3 = U G (IV)
Předpokládáme, že platí:We assume that:
K2.K = K 2 .K =
K3 . Rpar (V) aK3. Rpar (V) a
Ki.K‘ = Ki.K ' =
K2 . K . CPAR (VI) pričom hrot meracieho přípravku je spuštěný tesne nad meranú štruktúru MIS.K 2 . K. C PAR (VI) where the tip of the measuring tool is lowered just above the measured MIS structure.
Vtedy celkový prúd pozostáva z prúdu tečúceho cez parazitnú kapacitu CPAR. Otáčaním prvého premenného odporu 7 nastavíme nulové napatie na štvrtej výstupnej svorky 16 sumačného* obvodu 15. Potom připojíme meranú štruktúru MIS spuštěním hrotu meracieho přípravku a zastavíme činnost generátora 4, dUG „ „ .At that time, the total current consists of the current flowing through the parasitic capacity C PAR . By turning the first variable resistor 7, we set the zero voltage to the fourth output terminal 16 of the summation circuit 15. Then connect the measured MIS structure by starting the tip of the jig and stop the generator 4, dU G ''.
——— = 0. Na meranej——— = 0. On measured
Potom po dosadení vzťahov (II), (IV) do vztahu (I) dostaneme:Then after substituting (II), (IV) into (I) we get:
(III),(III),
Uvyst —K‘Ki dUG dtShow —K'Ki dU G dt
K,KUgK, KUG
Rparrpart
- K2K CPAR _ K2K Cmis K3UG (VII)- K 2 KC PAR _ K 2 K Cmis K 3 U G (VII)
Po úpravě a dosadení vzťahov. (V), (VI) do vztahu (VII) dostaneme:After adjusting and establishing relationships. (V), (VI) to (VII) we get:
Uvyst — —K2K Cmis ,.° (VIII)Rise - —K 2 K Cmis, ° (VIII)
Pretože = konšt., můžeme napísať:Because = const, we can write:
Uvyst — K“ . Cmis (IX) kdeRise - K '. Cmis (IX) where
K“ = —K2K dUG dtK '= —K 2 K dU G dt
Přenosové konstanty Ki a K3 sa dajú nastavit pomocou prvého a druhého premenného odporu 7 a 14. Pri praktickej činnosti sa přenosová konštanta Kj nájde tak, že dUr sa uvedú do činnosti generátor 4 0, štruktúre MIS je napatie UG — konšt.Transfer constant K and K 3 can be set by the first and second variable resistor 7 and 14. In practical operation, the transfer constant K found by dV r actuated generator 4 0 MIS structure of the voltage U G - const.
Celkový prúd štruktúry MIS sa teraz skládá len z prúdu pretekajúceho cez parazitný odpor Rpar štruktúry MIS. Otáčaním druhého premenného odporu 14 nastavíme opát nulové napatie na štvrtej svorke 16 sumárneho obvodu 15.The total current of the MIS structure is now composed of only the current flowing through the parasitic resistance R par MIS structures. By turning the second variable resistor 14, again set the zero voltage at the fourth terminal 16 of the summary circuit 15.
Takto nastavený sumačný obvod 15 můžeme použit pre meranie kapacitno-napaťových závislostí štruktúry MIS aj pre celú sériu vzoriek. Pre velmi přesné meranie sa doporučuje nastavovat přenosové konštanty Kt a K3 pre každú meranú vzorku zvlášť.The summing circuit 15 thus set can be used for measuring the capacitance-voltage dependencies of the MIS structure and for a whole series of samples. For very accurate measurements, it is recommended to set the transmission constants K t and K 3 separately for each sample.
Zoznam symbolov:List of symbols:
C — kapacita FC - capacity F
Cmk — kapacita štruktúry MIS FCmk - capacity of MIS F structure
Cpar — parazitná kapacita hrotového přípravku FCpar - parasitic capacity of the tip preparation F
Irrar — prúd pretekajúci cez parazitný odpor štruktúry MIS AIrrar - current flowing through the parasitic resistance of the MIS A structure
Icpar — prúd pretekajúci cez parazitnú kapacitu štruktúry MIS AIcpar - current flowing through the parasitic capacity of the MIS A structure
Icmis — kapacitný prúd štruktúry MIS AIcmis - capacity current of MIS structure
K, K1( K2, K3 — přenosové konstantyK, K 1 ( K 2 , K 3 - transmission constants)
U —- napátie VU —- voltage V
UG — napatie privádzané na štruktúru MIS VFor G - voltage applied to the MIS V structure
UR — výstupné napatie generátora VU R - generator output voltage
Uvyst — výstupné napatie sumačného obvodu 15 VUout - output voltage of the summing circuit 15 V
Ub U2, U3 — vstupné napátia sumačného obvodu 15 VU b U 2 , U 3 - input voltage of the summing circuit 15 V
Rpar — parazitný odpor štruktúry MIS.Rpar - parasitic resistance of MIS structure.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS825376A CS240502B1 (en) | 1982-07-14 | 1982-07-14 | Leakage currents' and parasitic capacities' influence on mis-structure's quasi static capacity-stress curve removing connection |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS825376A CS240502B1 (en) | 1982-07-14 | 1982-07-14 | Leakage currents' and parasitic capacities' influence on mis-structure's quasi static capacity-stress curve removing connection |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS537682A1 CS537682A1 (en) | 1985-07-16 |
CS240502B1 true CS240502B1 (en) | 1986-02-13 |
Family
ID=5398548
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS825376A CS240502B1 (en) | 1982-07-14 | 1982-07-14 | Leakage currents' and parasitic capacities' influence on mis-structure's quasi static capacity-stress curve removing connection |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CS (1) | CS240502B1 (en) |
-
1982
- 1982-07-14 CS CS825376A patent/CS240502B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CS537682A1 (en) | 1985-07-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR930700855A (en) | System and method for simultaneously executing electronic device test and lead inspection | |
US3577074A (en) | Bridge measuring circuit | |
CS240502B1 (en) | Leakage currents' and parasitic capacities' influence on mis-structure's quasi static capacity-stress curve removing connection | |
CN205489504U (en) | A anti high tension protection circuit for low pressure voltage measurement circuit | |
CN216013510U (en) | Extra-high voltage pipe gallery circuit contact resistance test system | |
US2582851A (en) | Transient analyzer | |
JP3246679B2 (en) | Insulation characteristics measurement device | |
US3790887A (en) | Amplifying and holding measurement circuit | |
US2791747A (en) | Computing voltmeter | |
CN207036946U (en) | A kind of current measuring device | |
RU2135987C1 (en) | Coulometric plant with controlled potential | |
US3398362A (en) | Displacement measuring apparatus including diode compensating resistances | |
CN222734218U (en) | LCR measuring circuit | |
KR950007504Y1 (en) | Apparutus for testing the pin of a pcb | |
Roe | Circuit Design of a Fast, Low Input Impedance Operational Amplifier for Current Follower Use | |
RU2808784C1 (en) | Method for measuring tripping time of electronic fuse | |
Carminati et al. | An improved detection technique for measurement and analysis of partial discharges | |
US3452274A (en) | Apparatus for measuring loss characteristics of dielectric test specimens including an electrical bridge with sine to square wave conversion means and integration means | |
CN119087169A (en) | A signal detection device and an instrument measurement system including the same | |
SU879493A2 (en) | Device for measuring power amplifier harminic coefficient | |
SU370549A1 (en) | METHOD FOR ASSESSING THE RESISTANCE OF CONTACT DURING FAST-CHANGING EXTERNAL EXPOSURE | |
US4012695A (en) | Method and apparatus for quality control of semiconductor devices and integrated circuits | |
CN113721079A (en) | Extra-high voltage pipe gallery circuit contact resistance test system | |
JPS6241261Y2 (en) | ||
Vard et al. | The measurement of transistor characteristics using on-chip switching for the connection of instrumentation |