一般测验
电容-电压（C-V）测验广泛用于丈量半导体器材，尤其是MOSCAP和MOSFET结构的参数。可是，经过C-V丈量还能够对许多其他类型的半导体器材和工艺进行特征剖析，包含双极结型晶体管（BJT）、JFET、III-V族化合物器材、光电电池、MEMS器材、有机TFT显示器、光电二极管、碳纳米管（CNT）等。
这类丈量的根本特征关于许多运用和培训都是非常有用的。大学实验室和半导体制作商经过这类丈量能够评价新资料、工艺、器材和电路。C-V丈量关于从事产品与良率改善工作的工程技术人员也是极其重要的，他们要担任改善工艺和器材的功能。可靠性工程师经过这类丈量查验资料供货商的产品是否合格，监测工艺参数，剖析器材的失效机制。
选用恰当的办法、仪器和软件，咱们能够测得许多半导体器材和资料的参数。从评价外延多晶的成长开端，这些信息在整个出产链中都会用到，包含均匀掺杂浓度、掺杂散布、载流子寿数等参数。在圆片工艺中，经过C-V丈量能够确认栅氧厚度、栅氧电荷、游离子（杂质）和界面阱密度。在别的一些工艺进程之后还会用到这类丈量，例如光刻、蚀刻、清洗、电介质与多晶硅堆积、金属化。在圆片上完结整个器材制作工艺之后，还要在可靠性与根本器材测验阶段经过C-V丈量对阈值电压和其他一些参数进行特征剖析，对器材的功能进行建模。
半导体电容的物理特性
MOSCAP结构是半导体制作进程中的一种根本器材形状（如图1所示）。尽管这类器材能够用于真实的电路中，可是一般将它们作为一种测验结构集成到制作工艺中。因为它们的结构简略，制作进程简单操控，因而是一种非常便利的评价底层工艺的办法。
图1. 在P型衬底上构成的MOSCAP结构的C-V丈量电路
图1中的金属/多晶硅层是电容的一极，二氧化硅是绝缘体。因为绝缘层下面的衬底是半导体资料，因而它本身并不是电容的另一极。实际上，大都电荷载流子是电容的另一极。从物理上来看，电容C取决于下列公式中的各个变量：
C = A (κ/d)，其间
A是电容的面积， κ是绝缘体的介电常数， d是电容南北极之间的间隔。
因而，参数A 和κ越大，绝缘体的厚度越薄，电容的值就越大。一般来说，半导体电容值的量级为纳法到皮法，或许更小。
进行C-V丈量时，通常在电容两头施加直流偏压，一起运用一个沟通信号进行丈量（如图1所示）。一般地，这类丈量中运用的沟通信号频率在10KHz到10MHz之间。所加载的直流偏压用作直流电压扫描，驱动MOSCAP结构从累积区进入耗尽区，然后进入反型区（如图2所示）。
图2. 在C-V测验中获取的MOSCAP结构直流偏压扫描成果
较强的直流偏压会导致衬底中的大都载流子聚积在绝缘层的界面邻近。因为它们无法穿越绝缘层，因而跟着电荷在界面邻近不断聚积，累积区中的电容到达最大值（即参数d到达最小值）。如图1所示。从C-V累积丈量中能够得到的一个根本参数是二氧化硅的厚度tox。
跟着偏压的下降，大都载流子被从栅氧界面上排挤走，然后形成了耗尽区。当偏压反相时，电荷载流子违背氧化层的间隔最大，电容到达最小值（即d到达最大值）。依据这一反型区%&&&&&%，咱们能够确认大都载流子的数量。MOSFET晶体管也具有相似的根本原理，仅仅它们的物理结构和掺杂状况愈加杂乱。
在将直流偏压扫过图2中三个区的进程中，咱们还能够得到许多其他参数。选用不同的沟通信号频率能够反映更多的详细信息。低频测验能够反映所谓的准静态特征，而高频测验则能够表征晶体管的动态功能。这两类C-V测验都是常常会用到的。
