本文聚焦非易失性存儲(chǔ)器（NVM）單元表征與MOSFET晶體管測(cè)試的核心技術(shù)，介紹關(guān)鍵存儲(chǔ)類型、測(cè)試痛點(diǎn)及適配測(cè)試儀器，為相關(guān)電子元件研發(fā)與檢測(cè)提供技術(shù)參考。
類型 | 結(jié)構(gòu)與原理 |
STT-MRAM | 核心為磁隧道結(jié)（MTJ），含兩層鐵磁體與中間絕緣體。電流流經(jīng)參考層形成極化電流，通過自旋轉(zhuǎn)移矩改變自由層磁矩方向，以不同導(dǎo)電性存儲(chǔ)數(shù)據(jù) |
PCM | 以硫系化合物為核心，利用材料晶態(tài)與非晶態(tài)的電阻差異存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，不同電壓脈沖可實(shí)現(xiàn)兩種狀態(tài)的相互轉(zhuǎn)換 |
現(xiàn)代MOSFET采用高κ材料作電介質(zhì)，易出現(xiàn)電荷俘獲問題，導(dǎo)致閾值電壓不穩(wěn)定。直流測(cè)量因電荷俘獲時(shí)間跨度大而失真，脈沖I-V測(cè)量為有效方案。其測(cè)試可通過雙通道儀器實(shí)現(xiàn)，柵極與漏極通道分別施壓，掃描獲取特性曲線（插入MOSFET三端I-V測(cè)試配置示意圖位置）。
1. 直流I_d-V_g曲線：易受電荷俘獲影響，不適用于高速器件；
2. 短脈沖曲線：納秒級(jí)脈沖可測(cè)器件本征響應(yīng)，但無法捕捉電荷俘獲信息；
3. 慢脈沖曲線：微秒級(jí)脈沖可觀測(cè)電流衰減，兼顧器件特性與壽命預(yù)測(cè)。
Active Technologies的PG-1000脈沖發(fā)生器是理想激勵(lì)源。其時(shí)間分辨率達(dá)10皮秒，振幅最高5Vpp，基線偏移±2.5V，脈沖寬度范圍300皮秒至1秒，可靈活調(diào)整脈沖參數(shù)。既能匹配STT-MRAM、PCM等NVM單元的編程與擦除測(cè)試，也能滿足MOSFET各類脈沖表征需求，助力提升測(cè)試精準(zhǔn)度與效率。
PG-1000脈沖發(fā)生器主要指標(biāo)：
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