直流脉冲测试

直流脉冲信号的参数包括：①脉冲速度（号盘每秒发出的脉冲个数）；②脉冲断续比（脉冲断开时间与脉冲发送时间的比值）；③脉冲间隔时间（两串脉冲之间的最小间隔时间）。不同类型交换机对直流脉冲参数有不同的技术指标要求，表中列出了国标GB3378-82的有关规定。此外，还要求所发脉冲的数目与所拨号码相同。

话机发出的直流脉冲信号是代表被叫用户号码的数字信号，交换机接收后可控制选接被叫用户，其参数必须符合技术指标，才能准确地接通电话，因此对直流脉冲信号的参数进行测试十分必要。

脉冲测试有两种不同的类型：加电压脉冲和加电流脉冲。

电压脉冲测试产生的脉冲宽度比电流脉冲测试窄得多。这一特性使得电压脉冲测试更适合于热传输实验，其中我们所关心的时间窗口只有几百纳秒。通过高精度的幅值和可编程的上升与下降时间能够控制纳米器件上的能耗大小。电压脉冲测试可用于可靠性测试中的瞬态分析、电荷俘获和交流应力测试，也可用于产生时钟信号，模拟重复控制线，例如存储器读写周期。

电流脉冲测试与电压脉冲测试非常相似。其中，将指定的电流脉冲加载到DUT上，然后测量器件两端产生的电压。电流脉冲测试常用于测量较低的电阻，或者获取器件的I-V特征曲线，而不会使DUT产生大量的能耗，避免对纳米器件的损害或破坏。

电压和电流脉冲测试都有很多优点，但是它们的缺点却不尽相同。例如，超短电压脉冲的速度特征分析属于射频（RF）的范畴，因此如果测试系统没有针对高带宽进行优化，那么测量过程中很容易产生误差。其中主要有三种误差来源：由于线缆和连接器造成的信号损耗、由于器件寄生效应造成的损耗以及接触电阻。

电流脉冲测试的主要问题是上升时间较慢，可能长达几百纳秒。这主要受限于实验配置中的电感和电容。

吉时利的4200脉冲I-V测试解决方案提供了一种系统互连箱——RBT（Remote Bias-Tee），为连接脉冲发生器提供了AC/DC耦合，该直流测试仪器的原理结构如图1所示。

图1. 吉时利4200-PIV测试系统的原理图利用这种工具套件，研究人员可以同时进行直流和脉冲IV测试以掌握器件特性.

一系列FET曲线的脉冲I-V与直流I-V特征分析对于具有较大电阻幅值变化的各种导电材料或器件，用户利用吉时利的6221/2182A组合可以设置最佳的脉冲电流幅值、脉冲间隔、脉冲宽度和其它一些脉冲参数，从而最大限度降低了DUT上的功耗。6221能够在全量程上产生具有微秒级上升时间的短脉冲（减少了热功耗）。6221/2182A组合能够实现脉冲和测量同步——可以在6221加载脉冲之后的16μs内开始测量。整个脉冲，包括一次完整的纳伏测量一起，可以短达50μs。6221和2182A之间的行同步也消除了与电源线相关的噪声。

最后，吉时利的3400系列脉冲/码型发生器为广大纳米技术研究者提供了处理各种应用需求的灵活性。用户可以设置脉冲参数，例如幅值、上升和下降时间、脉冲宽度和占空比，可以选择多种操作模式，包括用于材料和器件特征分析的脉冲与猝发模式。其简洁的用户界面加快了学习曲线的建立过程，相比同类产品能够使用户更快地设置和执行测试操作。

在加电压脉冲的同时测量直流电流是电荷泵的基本原理，这对于测量半导体和纳米材料的固有电荷俘获特性是很重要的。施加电流脉冲同时测量电压使研究人员能够对下一代器件进行低电阻测量或者进行I-V特征分析，同时保护这些宝贵的器件不受损坏。2100433B

通过脉冲测试，工程技术人员可以获得更多的器件信息，更准确地分析和掌握器件的行为特征。例如，利用脉冲测试技术可以对纳米器件进行瞬态测试，确定其转移函数，从而分析待测材料的特征。脉冲测试测量对于具有恒温限制的器件也是必需的，例如SOI器件、FinFET和纳米器件，可以避免自热效应，防止自热效应掩盖研究人员所关心的响应特征。器件工程师还可以利用脉冲测试技术分析电荷俘获效应。在晶体管开启后电荷俘获效应会降低漏极电流。随着电荷逐渐被俘获到栅介质中，晶体管的阈值电压由于栅电容内建电压的升高而增大；从而漏极电流就降低了。

脉冲测试为人们和研究纳米材料、纳米电子和目前的半导体器件提供了一种重要手段。