使用电容电压单元 进行飞法(1e-15F) 电容测量

半导体电容一般是皮法(pF) 级或纳法(nF) 级。许多商用LCR 或电容表可以使用适当的测量技术测量这些值，包括补偿技术。但是，某些应用要求飞法(fF)或1e-15 级的非常灵敏的电容测量，包括测量金属到金属电容、晶圆上的互连电容、MEMS 器件如开关、或者纳米器件上端子间的电容。如果没有使用适当的仪器和测量技术，我们很难测量这些非常小的电容。

通过使用工具， 如选配CVU 电容电压单元的参数分析仪，用户可以测量各种电容，包括<1 pF 的超低电容值。CVU设计有独特的电路，通过软件进行控制，支持多种特性和诊断工具，确保最精确的测量结果。通过使用这个CVU 及适当的技术，用户可以实现超低电容测量，支持几十阿法(1e-18F) 的噪声。

本文介绍怎样使用4215-CVU 电容电压单元进行飞法电容测量，包括怎样进行正确的连接。如需了解怎样进行电容测量，包括线缆和连接、定时设置、保护和补偿，可以参阅应用指南进行最优电容和AC 阻抗测量或联系工程师。

连接器件正确连接被测器件(DUT) 对进行灵敏的低电容测量至关重要。为获得最好的测量结果，应只使用随机自带的红色SMA 电缆把CVU 连接到DUT。红色SMA 电缆的特性阻抗是100W。并联的两条100W 电缆的特性阻抗是50W，这是高频源测量应用的标准配置。随机自带的附件可以使用BNC 或SMA 连接连到测试夹具或探头。使用随机自带的扭矩扳手，紧固SMA 电缆连接，确保接触良好。

图1 显示2 线传感的CVU 配置。HCUR 和HPOT端子连接到BNC T 形装置连接， 构成CVH(HI)；LCUR 和LPOT 连接在一起，构成CVL*LO)。

图2 是DUT 4 线传感实例。在本例中，HCUR 和HPOT 端子连接到器件的一端，LPOT 和LCUR 端子连接到器件的另一端。我们使用到器件的4 线连接，通过尽可能靠近器件测量电压，来简化灵敏的测量。

不管是2 线传感还是4 线传感，同轴电缆的外部屏蔽层必须尽可能近地连接到器件上，以使屏蔽层的环路面积达到最小。这降低了电感，有助于降低谐振效应，这种效应在1 MHz 以上的频率时可能会带来负担。所有电缆要固定好，避免移动，因为在执行偏置测量和实际DUT 测量之间发生的任何移动，都可能会略微改变环路电感，影响补偿的数据。在测量非常小的电容时，DUT 屏蔽变得非常重要，以降低由于干扰引起的测量不确定度。干扰源可以是AC 信号，甚至是物理移动。金属屏蔽层应封闭DUT，连接到同轴电缆的外壳上。对低电容测量，最好使用4 线传感，但如果电缆较短，并采用了补偿技术，使用2 线传感也能实现最优测量。

通过对PN结的C-V测试可以得到PN结的掺杂浓度，通过相关报道的电阻率和掺杂浓度的关系可以计算电阻。要注意的是测试的结构中必须有带电容的结构，比如PN结比如肖特基结比如MOS电容，否则直接测一块掺杂的半导体是无法得到电容的。

检测方法：

1、断路很好判断，就是没有充放电过程，不过对于小容量的电容，因为充放电不明显，最好拿电容档测一下。

2、如果是数字万用表，那就红表笔接电容的正极，如果是指针式万用表，那就是黑表笔接电容的正极，因为容量比较大，所以有个充电过程，这时电阻值会有一个逐渐增大的过程。在这个过程中，直到阻值稳定。耐压比较低，容量比较大的电解电容，稳定后有一个电阻值，这个阻值就可看作漏电值。

3、电容两端电阻接近于零，可视为短路。

4、没有电容档的万用表，或电容档量程不够时，是无法测量电容量的值的。可以用一只好的电容，测量时，看指针，或数值的最小值，来进行比较，确认电容的好坏。在测量时，注意电容要充分放电后进行测量。

拓展资料：

万用表又称为复用表、多用表、三用表、繁用表等，是电力电子等部门不可缺少的测量仪表，一般以测量电压、电流和电阻为主要目的。万用表按显示方式分为指针万用表和数字万用表。是一种多功能、多量程的测量仪表，一般万用表可测量直流电流、直流电压、交流电流、交流电压、电阻和音频电平等，有的还可以测交流电流、电容量、电感量及半导体的一些参数（如β）等。

万用表的基本原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表（微安表）做表头。

当微小电流通过表头，就会有电流指示。但表头不能通过大电流，所以，必须在表头上并联与串联一些电阻进行分流或降压，从而测出电路中的电流、电压和电阻。

参考链接：百度百科—万用表

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