基本原理：通过向半导体器件施加可控电压/电流信号，测量其电流-电压（I-V）响应，获取载流子输运特性、界面态密度、导通电阻等关键参数。仪器基于源测量单元（SMU）技术，支持直流、脉冲及低频交流信号，适用于二极管、晶体管、存储器等器件的静态参数分析。
检测能力范围：
参数类型 | 量程范围 | 精度 | 应用材料 |
|---|---|---|---|
电压 | ±200 V | ±0.05% + 1 mV | Si, Ge, SiC, GaAs, GaN |
电流 | 1 fA – 10 A | ±0.1% + 100 fA | 二维材料（石墨烯/MoS₂） |
电阻 | 10 mΩ – 100 GΩ | ±0.2% | OLED/钙钛矿器件 |
电容 | 1 fF – 100 nF | ±1% | 纳米器件/MEMS |
功率 | 0.1 μW – 20 W | ±0.5% | 集成电路/功率半导体 |
样品类型 | 尺寸要求 | 电极要求 | 其他注意事项 |
|---|---|---|---|
硅基芯片 | ≥5×5 mm² | 金/铝电极，焊盘≥100×100 μm | 需标注测试区域 |
化合物半导体 | ≥3×3 mm² | 欧姆接触电极，无氧化层 | 注明材料能带结构 |
纳米器件 | 基底≥1×1 cm² | 探针可接触的微电极 | 附制备工艺说明 |
薄膜器件（OLED） | 厚度≤500 nm | ITO透明电极完整 | 避光密封包装 |
样品制备：
清洁样品表面（丙酮/异丙醇超声处理5分钟）。
探针台固定样品，连接SMU通道至电极。
上机条件：
温度：25°C（恒温），湿度<40%。
扫描参数：电压步进0.1 V，电流限值10 mA。
结果处理：
软件导出I-V曲线（线性/对数坐标）。
提取阈值电压（Vth）、漏电流（Ioff）、开关比等参数。
数据漂移：环境电磁干扰或接地不良→启用屏蔽箱并校准接地。
接触电阻过大：探针压力不足→调整至5–10 gf接触力。
自热效应：大电流测试未脉冲化→改用1 ms脉冲模式。
软击穿现象：栅氧层缺陷→限制扫描电压至80%击穿值。
电容测量失真：寄生电容干扰→执行开路/短路校准。