1.一種用于對憶阻器器件單元執行電學特性測試的方法,其特征在于,
所采用的測試系統包括探針臺、脈沖發生器、脈沖發生模塊、源測量單元、
示波器以及中央控制單元,其中脈沖發生器、示波器和中央控制單元分別
通過GPIB電纜彼此相連,而探針臺與脈沖發生器、脈沖發生模塊、源測量
單元之間分別利用同軸電纜及轉換連接組件相連,該方法包括下列步驟:
(a)將待測試的憶阻器放置在探針臺上,并利用探針臺配置的兩根探
針分別電接觸作為測試樣品的憶阻器器件單元的上、下電極;
(b)首先執行對測試樣品的直流I-V特性測試:在此操作中,所述源
測量單元根據所述中央控制單元的直流I-V特性測試指令,產生一系列幅
值遞增的電壓或電流激勵信號,并實時測試樣品對應的電流或電壓反饋值,
由此獲得反映憶阻器器件單元的閾值電壓/電流特性和阻變特性的電流-電
壓測試曲線;
(c)接著,根據所述中央控制單元的指令,分別對測試樣品執行脈沖
特性、交流特性和保持力特性多個方面的測試,其操作過程如下:
(c1)脈沖特性測試包括多阻態特性的測試、阻態切換速率和切換幅
值的測試,以及阻態切換耐久性的測試,其中,對于多阻態特性的測試而
言,所述脈沖發生器依次產生多個正脈沖或負脈沖信號作用于測試樣品,
然后再依次產生多個負脈沖或正脈沖信號作用于測試樣品,所述源測量單
元相應對測試樣品在這些脈沖信號作用后的阻值狀況進行測量,由此實現
對多阻態特征的測試過程;對于阻態切換速率和切換幅值的測試而言,所
述脈沖發生器在脈沖幅值不變的情況下依次變化脈沖寬度、或者在脈沖寬
度不變的情況下依次變化脈沖幅值并作用于測試樣品,然后通過所述源測
量單元相應對試樣品在這些脈沖信號作用時的阻值變化進行測量,由此實
現阻態切換速率和切換幅值的測試過程;對于阻態切換耐久性的測試而言,
所述脈沖發生器交替產生脈沖幅值和脈寬參數相同的正、負脈沖信號并作
用于測試樣品,然后通過所述源測量單元相應對測試樣品在不同脈沖信號
作用時的阻值進行測量,由此實現阻態切換耐久性的測試過程;
(c2)對于交流特性測試而言,所述脈沖發生模塊根據所述中央控制
單元的交流特性測試指令,產生交流信號作用于測試樣品,然后利用所述
示波器相應對測試樣品在該交流信號作用下的響應情況進行處理,由此獲
得反映測試樣品交流特征的測試結果;
(c3)對于保持力特性測試而言,所述源測量單元根據所述中央控制
單元的保持力特性測試指令,使得測試樣品處于一定阻態,并對測試樣品
在無信號激勵下的阻態保持時間進行測量,由此獲得保持力特性測試結果。
2.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述脈沖發生器為皮秒脈
沖發生器,且其所產生的電壓脈沖信號的幅值范圍被設定為-7.5V~7.5V,
其脈沖寬度范圍被設定為0.1ns-10ns。
3.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述脈沖發生模塊的脈沖
脈寬范圍被設定為10ns~1s,其幅值范圍被設定為-5V~5V。
4.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述源測量單元電流源的
輸出電流/分辨率參數被設定為100nA/5pA~100mA/5μA,其測試范圍/分辨
率參數被設定為100nA/100fA~100mA/100nA;所述源測量單元電壓源的輸
出電壓/分辨率參數被設定為200mV/5μV~200V/5mV,其測試范圍/分辨率
參數被設定為200mV/1μV~200V/200μV。
5.如權利要求1所述的方法,其特征在于,在步驟(c3)中,通過加
大溫度應力的方式執行加速壽命試驗,相應對測試樣品在無信號激勵下的
阻態保持時間進行測量。
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