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王致远

金虫 (著名写手)

[求助] 询问ZnO FET输出特性曲线(Ids~Vds)有偏移的问题。

各位大神好:
本人最近做了ZnO FET进行了测试,电路连接如图1,实验结果如图2.

    用PLD在100nm SiO2/Si(100)上生长了100nm的ZnO,其中Si(100)为n-type,电阻率为1~10Ω·cm。
  然后用热蒸发的方式在ZnO上面做了Au电极。电极间距400um,长度2mm。栅极做在衬底Si上,用银胶做了一个点接触点,或者整个背部都涂上银胶,都做过。结果几乎一致,如图2.
  图2中,栅压Vgs=0V时,源漏电压Vds=0V,Ids~0A,
            但是当Vgs>0V时,源漏电压Vds=0V,Ids有一定的负值!?这是为什么,不应该是0么?
       设定栅压Vgs=10V,用万用表测试了漏极和栅极之间的电压(此时两电极之间没有接源表),两电极之间竟有电压 Vds~2V!!!不应该是0V么?
    总之,我的疑问就是图2中为什么Vds=0V时,电流不为0,而是一定的负值!!!
询问ZnO  FET输出特性曲线(Ids~Vds)有偏移的问题。
图 1.png


询问ZnO  FET输出特性曲线(Ids~Vds)有偏移的问题。-1
图 2.png
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13277942375

木虫 (小有名气)

引用回帖:
4楼: Originally posted by nomil at 2013-10-14 21:28:22
我们买的是苏州锐材的,是进口的,好像也不咋滴~
推荐300nm的...

那我想问下如果用的氧化层太厚,比如2um,漏电流在pA量级,那么这样测出来的数据可靠么
一入科研深似海
5楼2015-12-08 09:40:56
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nomil

木虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
王致远: 金币+30, ★★★★★最佳答案, 给出的解释很好!谢谢! 2013-09-28 14:40:36
我做的FET也有这种现象,原因是氧化硅片的漏电流太大了,栅极电压不仅仅提供电压,还提供电流,从栅极流向源极和漏极。
以数字源表测量FET特性,Source接地,Drain施加扫描电压Vds以及测量Ids,Gate施加固定偏压Vgs以及测量Ig。
当Vgs=0,且Vds=0时,显然Ids=0。
当Vgs>0,且Vds=0时,若SiO2层的绝缘效果不好(太薄,或者氧化不够彻底,有针孔等),将产生从栅极流向源极的电流Igs>0,以及从栅极流向漏极的电流Igd>0,测量出的Ids=-Igs<0,这就是电流Ids为负值的原因。
此外,你可以测量一下栅极电流Ig(=Igd+Igs)比较一下Ids与Ig的大小,按你这图的情况来看,应该差不多,甚至可能Ig比Ids大,这样栅极的调控特性不明显,测出来的FET特性不准确。
好的FET器件,氧化硅片的漏电流比较好,至少在nA以下,最好Ids比Ig大100百倍以上,漏电流Ig的影响才可以忽略。
2楼2013-09-20 15:54:56
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王致远

金虫 (著名写手)

引用回帖:
2楼: Originally posted by nomil at 2013-09-20 15:54:56
我做的FET也有这种现象,原因是氧化硅片的漏电流太大了,栅极电压不仅仅提供电压,还提供电流,从栅极流向源极和漏极。
以数字源表测量FET特性,Source接地,Drain施加扫描电压Vds以及测量Ids,Gate施加固定偏压Vg ...

的确 Ig>Ids。谢谢您的指导!
请问SiO2层需要多厚 可有有效的 尽可能的避免这个问题?
同时也问一下,你们也用过SiO2片么?你们用的质量好的SiO2片,就是可以作为栅极氧化物的,是在哪里购买的?具体参数是什么?

谢谢您!
3楼2013-09-28 14:44:10
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nomil

木虫 (初入文坛)

引用回帖:
3楼: Originally posted by 王致远 at 2013-09-28 14:44:10
的确 Ig>Ids。谢谢您的指导!
请问SiO2层需要多厚 可有有效的 尽可能的避免这个问题?
同时也问一下,你们也用过SiO2片么?你们用的质量好的SiO2片,就是可以作为栅极氧化物的,是在哪里购买的?具体参数是什么 ...

我们买的是苏州锐材的,是进口的,好像也不咋滴~
推荐300nm的
4楼2013-10-14 21:28:22
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