脉冲技术的使用对于高k栅极材料的验证和演进MOSFET器件的生产工艺特别重要。许多新技术的漏电流还是比成熟技术的高，但是材料中存在大量表面态和陷阱。为了完整的分析表面态和陷阱，通常需要多种测量技术。通常，这些测量技术包括直流 I-V、脉冲I-V、C-V和电荷泵测量。 一种单脉冲电荷俘获（SPCT） 的新技术使用脉冲发生器执行快速I-V曲线要么避免电荷俘获，要么测量电荷俘获与器件开关频率的关系。

由于建模工作，SPCT能区分最初的电荷俘获中心与之后在薄膜中由电压应力产生的电荷俘获中心。SPCT的另一个优点是简单和直接的特性——测试结果能与直流测量比较，无需重置系统硬件或将晶圆移到另一个台上。 在SPCT方面的成功关键是控制应力和测量之间俘获电荷的开关时间和恢复。因此，需要使用快速（纳秒）上升时间和下降时间的短脉冲，而不是采用早期测试系统中常见的直流测试。

采用这些超短脉冲，您能控制注入的电荷量，观察是否存在因应力损坏的表面，并确定这种损坏如何影响电荷俘获的行为。为了分析具有不同功能（包括高频率工作）的晶体管，最佳的模型来自于排除了与直流或较慢脉冲测量相关的人工影响的测量仪器。建模工程师能使用超短脉冲数据改善器件真实性能的描述并且优化实际工作状况的设计。工艺工程师还需要这些数据分析和跟踪薄膜质量的改进以及器件退化。在这两种情况下，其结果是完 善寿命预测和可靠性。

SPCT测量仪器的核心要求是带多个源-测量单元（SMU）和前置放大器能提供亚fA分辨率用于栅极漏电流 测量的半导体特性分析系统。还需要 超短脉冲发生器和足够宽的测量带宽 以捕获低至几十纳秒的器件响应。这 类型的商用测试系统现已供货。例如，吉时利4200-SCS半导体特性分析系统现有脉冲I-V（PIV）选件完全集成在测试台封装中，其中简化的PIV软件能快速提供准确的电荷俘获数据或工作数据而不会自发热。这些功能对于研究90nm以下高k材料结点、热敏器件和先进存储设计的前沿研究人员缩短产品面市时间极为重要。