半導(dǎo)體參數(shù)分析儀
使用 4200A-SCS參數(shù)分析儀（參數(shù)測(cè)試儀）加快各類材料、半導(dǎo)體器件和先進(jìn)工藝的開發(fā)，完成制程控制、可靠性分析和故障分析。4200A-SCS是業(yè)內(nèi)性能電學(xué)特性參數(shù)分析儀，提供同步電流電壓曲線測(cè)試 (I-V曲線測(cè)試)、電容-電壓曲線測(cè)試 (C-V曲線測(cè)試) 和超快脈沖 I-V曲線測(cè)量。
參數(shù)查看，快速清晰
推進(jìn)大膽發(fā)現(xiàn)從未如此容易。4200A-SCS 參數(shù)分析儀從設(shè)置到運(yùn)行檢定測(cè)試的時(shí)間減少高達(dá) 50％，從而實(shí)現(xiàn)無與倫比的測(cè)量和分析能力。此外，嵌入式測(cè)量專業(yè)知識(shí)提供無與倫比的測(cè)試指導(dǎo)，并讓您對(duì)終結(jié)果充滿信息。
特點(diǎn)
用于 DC IV、CV 和脈沖 IV 測(cè)量類型的測(cè)量硬件
立即使用 Clarius 軟件中所含的數(shù)百種用戶可修改應(yīng)用程序測(cè)試開始測(cè)試
自動(dòng)實(shí)時(shí)參數(shù)提取、數(shù)據(jù)繪圖、分析函數(shù)
準(zhǔn)確的 C-V 表征
使用吉時(shí)利的電容-電壓?jiǎn)卧?(CVU) 4215-CVU 測(cè)量一位數(shù)飛法。通過將 1 V AC 電源集成到吉時(shí)利行業(yè)的 CVU 架構(gòu)中，4215-CVU 可在 1 kHz 至 10 MHz 的頻率下進(jìn)行低噪聲電容測(cè)量。
特點(diǎn)
同類產(chǎn)品中能夠驅(qū)動(dòng)1 V AC 電源電壓的 CV 表
1 kHz 頻率，分辨率從1 kHz 到 10 MHz
測(cè)量電容、電導(dǎo)和導(dǎo)納
使用 4200A-CVIV 多路開關(guān)多可測(cè)量四個(gè)通道
使用 4215-CVU 進(jìn)行 Femtofarad (1e-15F) 電容測(cè)量
4200A SCS Front Femtofarad
測(cè)量、 切換、 重復(fù)。
4200A-CVIV 多通道切換模塊自動(dòng)在 I-V 和 C-V 測(cè)量之間切換，無需重新布線或抬起探頭端部。 與競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品不同，四通道 4200A-CVIV 顯示器提供本地可視查看，可快速完成測(cè)試設(shè)置，并在出現(xiàn)意想不到的結(jié)果時(shí)輕松排除故障。
特點(diǎn)
無需重新布線即可將 C-V 測(cè)量移動(dòng)到任何設(shè)備終端
用戶可配置低電流功能
個(gè)性化輸出通道名稱
查看實(shí)時(shí)測(cè)試狀態(tài)
穩(wěn)定的低電流測(cè)量，適用于 I-V 檢定
使用 4201-SMU 和 4211-SMU 模塊，您可以在高電容系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的低電流測(cè)量。4200A-SCS 有四種型號(hào)的源測(cè)量單位 (SMU) 可供選擇，可通過定制滿足您所有的 I-V 測(cè)量需求。通過提供現(xiàn)場(chǎng)可安裝單元和可選的預(yù)放大器模塊，Keithley 可確保您獲得準(zhǔn)確的低電流測(cè)量，而停機(jī)時(shí)間很少甚至沒有。
特點(diǎn)
不必將儀器送回工廠即可增加 SMU
進(jìn)行 飛安測(cè)量
多達(dá) 9 個(gè) SMU 通道
針對(duì)長(zhǎng)電纜或大卡盤進(jìn)行了優(yōu)化
4200A-SCS 儀器和模塊
| 型號(hào) | 說明 | 主要測(cè)量 | 范圍 | 測(cè)量分辨率 |
| 4200-SMU | 中等功率源測(cè)量單元 | DC I-V 超低頻率 C-V 準(zhǔn)靜態(tài) C-V | ±100 mA, ±210 V | 0.2 μV, 100 fA |
| 4210-SMU | 高功率源測(cè)量單元 | ±1 A, ±210 V | 0.2 μV, 100 fA | |
| 4200-PA | 遠(yuǎn)程前端放大器模塊 | 擴(kuò)展所有 SMU 的電流范圍 | 0.2 μV, 10 aA | |
| 1 kHz - 10 MHz | ||||
| 4210-CVU | 電容電壓?jiǎn)卧?/td> | AC 阻抗 C-V, C-f, C-t | ±30 V 內(nèi)置DC 偏置裝置(60 V 差分) 使用 SMU 擴(kuò)展直流偏置電壓至 | - |
| ±210V | ||||
| 4200A-CVIV | I-V/C-V 多通道 開關(guān)模塊 | DC I-V 和 C-V 自動(dòng)切換 | - | - |
| 脈沖式 I-V SegmentARBR? 多電平脈沖 瞬態(tài)波形捕獲 | ±40 V (80 V p-p), ±800 mA 200 MSa/s 同時(shí)測(cè)量電流和電壓 | |||
| 4225-PMU | 超快速脈沖測(cè)量單元 | 2048 個(gè)段 | 75 nA | |
| 20 ns 脈寬僅輸出時(shí) | ||||
| 60 ns 脈寬輸出同時(shí)測(cè)流時(shí) | ||||
| 4225-RPM | 遠(yuǎn)程前段放大器 / 開關(guān)模塊 | DC I-V、C-V、脈沖式 I-V 間自動(dòng)切換 | 擴(kuò)展 4225-PMU 單元的電流范圍 | 200 pA |
| 4220-PGU | 高壓脈沖發(fā)生器單元 | 脈沖式電壓源 Segment ARB? 多電平脈沖 | ±40 V (80 Vp-p) 2048 個(gè)段 | - |
| 接地單元 | 內(nèi)置低噪聲接地單元 | - | 三同軸連接 : 2.6 A 接線柱 : 9.5 A | - |
提取或測(cè)量參數(shù)列表實(shí)例
| CMOS 晶體管 | Id-Vg, Id-Vd, Ig-Vg, Vth, Vtlin, Sub-Vt, Rds-on, breakdown, capacitance, QSCV, Low-frequency CV, self-heating reduction and more |
| BJT | Ic-Vc, Vcsat, Gummel plot, capacitance, βF, αF |
| 非易失性存儲(chǔ)器 | Vth, endurance test, capacitance |
| 納米尺寸器件 | Resistance, Id-Vg, Id-Vd, Ic-Vc |
| 分立元器件 | Id-Vg, Id-Vd, Ic-Vc, Vfdiode, Vrdiode, capacitance |
| 材料 | Van der Pauw, 4-point collinear resistivity, Hall Effect |
| 光伏器件 | Iforward, Ireverse, HiR, LoR |
| 功率器件 | Pulsed Id-Vg, pulsed Id-Vd, breakdown |
| 可靠性 | NBTI/PBTI, charge pumping, hot carrier injection, V-Ramp, J-Ramp, TDDB |
1. Clarius Software
全新Clarius Software 用戶界面，您可以把對(duì)科研的理解提 升到全新水平。4200A-SCS 包括Clarius+ 軟件包，可以執(zhí) 行幾乎任何類型的I-V、C-V 和脈沖式I-V 特性分析測(cè)試。 Clarius Software 用戶界面提供了觸滑或點(diǎn)擊控制功能，為現(xiàn) 代半導(dǎo)體、材料和工藝特性分析提供測(cè)試定義、參數(shù)分析、 圖表繪制和自動(dòng)化功能。
主要特點(diǎn)
隨時(shí)可以投入使用、可以修改的應(yīng)用測(cè)試、項(xiàng)目和器件， 縮短測(cè)試開發(fā)時(shí)間
業(yè)內(nèi)臺(tái)內(nèi)置測(cè)量視頻的儀器，測(cè)試視頻由全球應(yīng)用工 程師提供，分為4 種語言，縮短學(xué)習(xí)周期
pin to pad 接觸檢查，確保測(cè)量可靠
多種測(cè)量功能
數(shù)據(jù)顯示、分析和代數(shù)運(yùn)算功能
專家視頻，降低特性分析復(fù)雜度
觀看吉時(shí)利全球應(yīng)用工程師制作的內(nèi)置視頻，迅速掌握應(yīng)用， 縮短學(xué)習(xí)周期。數(shù)小時(shí)的專家測(cè)量專業(yè)幫助，在發(fā)生意想不 到的結(jié)果或?qū)υ鯓釉O(shè)置測(cè)試存在疑問時(shí)，將為您提供指引。 Clarius Software 短專家視頻支持四種語言（英語、中文、日 語和韓語），可以迅速讓你洞察先機(jī)。
大量隨時(shí)可以使用的應(yīng)用測(cè)試可供選擇
通過Clarius 庫(kù)中裝備的450 多項(xiàng)應(yīng)用測(cè)試，您可以選擇或 修改預(yù)先定義的應(yīng)用測(cè)試，加快特性分析速度，或從一開始 簡(jiǎn)便地創(chuàng)建自定義測(cè)試。只需三步，Clarius Software 就可以 引導(dǎo)新用戶像專家一樣完成參數(shù)分析。
實(shí)時(shí)結(jié)果和參數(shù)
自動(dòng)數(shù)據(jù)顯示、算法分析和實(shí)時(shí)參數(shù)提取功能，加快獲得所 需信息的速度。您不必?fù)?dān)心數(shù)據(jù)丟失，因?yàn)樗袣v史數(shù)據(jù)都 會(huì)保存下來。
無需示波器檢驗(yàn)脈沖測(cè)量
脈沖定時(shí)預(yù)覽模式可以簡(jiǎn)便地查看脈沖定時(shí)參數(shù)，確認(rèn)脈沖 式I-V 測(cè)試按希望的方式執(zhí)行。使用瞬態(tài)I-V 或波形捕獲模式， 進(jìn)行基于時(shí)間的電流或電壓測(cè)量，而無需使用外部示波器。
典型應(yīng)用
MOSFET, BJT 晶體管
材料特性分析
非易失性存儲(chǔ)設(shè)備
電阻率系數(shù)和霍爾效應(yīng)測(cè)量
NBTI/PBTI
III-V 族器件
失效分析
納米器件
二極管和pn 聯(lián)結(jié)
太陽能電池
傳感器
MEMS 器件
電化學(xué)
LED 和OLED
第1 步 - 構(gòu)建測(cè)試方案
在Clarius 庫(kù)的450 多種預(yù)先定義的應(yīng)用測(cè)試和項(xiàng)目中搜索、過濾 及選擇所需測(cè)試項(xiàng)。
過濾測(cè)試、器件或項(xiàng)目庫(kù)，快速進(jìn)行選擇
了解每項(xiàng)測(cè)試，獲得更詳細(xì)的信息，包括：● 全面的測(cè)試描述; ● 測(cè)試示意圖; ● 所需設(shè)備。
第2 步 - 配置測(cè)試
使用Key Parameters View 或All Parameters View，迅速修改測(cè) 試參數(shù)。
第3 步 - 分析結(jié)果
查看圖形結(jié)果或數(shù)據(jù)結(jié)果，過濾測(cè)試數(shù)據(jù)，標(biāo)記數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)便地進(jìn)行標(biāo)識(shí)。
2. 源測(cè)量單元(SMU)
精密直流電流VS. 電壓(I-V) 測(cè)量是分析器件和材料特性的 基石。4200A-SCS 參數(shù)分析儀的核心采用世界的源測(cè) 量單元(SMU) 儀器。源測(cè)量單元可以提供電壓或電流，可以 以非常高的分辨率和精度同時(shí)測(cè)量電壓和電流。SMU 把電 壓源、電流源、電流表和電壓表集成到一張儀器卡上，實(shí)現(xiàn) I-V 同步測(cè)量。
源測(cè)量單元擁有四象限功能，因此不僅可以提供電流，還可 以吸收電流，比如測(cè)試充電電容器或太陽能電池時(shí)。
I-V 掃描測(cè)量。
4200A-SCS 參數(shù)分析儀可以配置多9 個(gè)SMU。有兩種 SMU 型號(hào)：中等功率SMU，范圍高達(dá)210 V/100 mA；高功 率SMU，范圍高達(dá)210 V/1 A。每個(gè)4200-SMU 中等功率 SMU 或4210-SMU 高功率SMU 占用主機(jī)的一個(gè)插槽，在 4200A-SCS 系統(tǒng)中可以一起使用。
所有4200A-SCS SMUs 都有屏蔽三同軸連接，為低電流和 高阻抗測(cè)量及4 線(Kelvin) force 和sense 連接提供保護(hù)防漏 電功能。
停止、掃描和脈沖測(cè)量
內(nèi)置4200A-SCS SMU 特性提供了各種測(cè)量功能，如掃描測(cè) 量操作、線性和對(duì)數(shù)步進(jìn)掃描、列表掃描、單點(diǎn)平均等。
把測(cè)量分辨率擴(kuò)展到10 aA
許多關(guān)鍵應(yīng)用需要能夠測(cè)量超低電流，如確定FET 的柵極泄 漏電流，測(cè)試靈敏的納米器件，測(cè)量絕緣裝置和電容器的泄 漏電流。
當(dāng)SMUs 配置選配的4200-PA 遠(yuǎn)程前端放大器時(shí)，它們能 夠進(jìn)行超低電流測(cè)量。可擴(kuò)展任意SMU 型號(hào)的電流范圍， 分辨率低至10 aA。對(duì)用戶，SMU 只是表現(xiàn)為提供了額外的 測(cè)量分辨率。
選配4200-PA 前端放大器模塊，fA 級(jí)測(cè)量。
前端放大器預(yù)裝在4200A-SCS 主機(jī)背面。這種安裝方式可 以使用標(biāo)準(zhǔn)線纜連接探針、測(cè)試夾具或開關(guān)矩陣。可以從后 面板中去掉前端放大器，放在較遠(yuǎn)的位置( 如不透光的夾具 盒或探針臺(tái)內(nèi))，消除由于長(zhǎng)電纜導(dǎo)致的測(cè)量問題。另外還提 供了上機(jī)架附件和三同軸安裝附件。
超低頻率C-V 技術(shù)及SMUs
4200A-SCS 提供了的功能，可以執(zhí)行超低頻率電 容電壓測(cè)量，而不需LCR 儀表或電容模塊。低頻率C-V 測(cè) 量用來分析某些材料中的緩慢捕獲和脫阱現(xiàn)象。
使用SMU 和前端放大器進(jìn)行超低頻率C-V 測(cè)量。
4200A-SCS 采用新的窄帶技術(shù)，利用集成的SMU 儀器的低 電流測(cè)量功能，在10 mHz ~ 10 Hz 范圍內(nèi)的指定低頻率上 執(zhí)行C-V 測(cè)量。這種方法采用4200A-SCS 的SMU 及前端 放大器，而不要求額外的硬件或軟件。
本地開關(guān)選項(xiàng)
為了適應(yīng)I-V 測(cè)量和其他測(cè)量類型之間切換，4200A-SCS 提供了多個(gè)選項(xiàng)，可以在不同測(cè)量類型之間簡(jiǎn)便切換：
4200A-CVIV多通道開關(guān)模塊 - 多四個(gè)通道，在I-V測(cè) 量和C-V 測(cè)量之間簡(jiǎn)便切換。此外，可以在被測(cè)器件不 同端口間自動(dòng)切換C-V 測(cè)量，而不需要抬起探針或改變 測(cè)試設(shè)置。
4225-RPM 遠(yuǎn)程前端放大器 / 開關(guān)模塊作為多路復(fù)用器開 關(guān)，在精密DC SMUs、C-V 和超快速脈沖式I-V 儀器之 間自動(dòng)切換。此外，RPM 擴(kuò)展了4225-PMU 超快速脈沖 式I-V 儀器模塊的低電流測(cè)量功能。
3. 電容- 電壓?jiǎn)卧?CVU)
電容- 電壓(C-V) 測(cè)量通常用來分析MOSFET 的柵極氧化 層厚度、氧化層缺陷密度、摻雜分布等。在這一測(cè)量中，在 柵極電壓變化時(shí)，柵極到漏極和源極的電容會(huì)變化。電容測(cè) 量一般采用AC 技術(shù)完成。通過在被測(cè)器件(DUT) 中提供AC 電壓，然后測(cè)量得到的AC 電流和相位角，終多頻率C-V 儀器模塊可以得到AC 阻抗。
1 kHz - 10 MHz AC 測(cè)量
4210-CVU 儀器模塊在1 kHz ~ 10 MHz 測(cè)試頻率上執(zhí)行幾 fF 到幾μF 的多頻率電容測(cè)量，同時(shí)提供高達(dá)±30 V 或60 V 差分的DC 偏置電壓。
電容- 電壓掃描。
由于多達(dá) 4096 個(gè)測(cè)量點(diǎn)，CVU 儀器可以用來測(cè)量電容相對(duì)
于電壓關(guān)系 (C-V)、電容相對(duì)于頻率關(guān)系 (C-f) 和電容相對(duì)于時(shí)間關(guān)系 (C-t)，提取許多重要參數(shù)，如：
摻雜曲線
氧化層厚度
載流子壽命測(cè)試
結(jié)電容、引腳到引腳和互連電容測(cè)量
另外還提供了 4200-CVU PWR 選項(xiàng)，支持：
高功率 C-V 測(cè)量，高達(dá) 400 V ( 每個(gè)器件端子 200 V)，用來測(cè)試高功率器件，如 MEMs 器件、LDMOS 器件和顯示面板。
高達(dá) 300 mA 的 DC 電流，測(cè)量晶體管打開時(shí)的電容。
確保結(jié)果的有效性>
與市場(chǎng)上其他C-V 模塊不同，4210-CVU 設(shè)計(jì)了獨(dú)特的電路，支持各種特性和診斷工具，確保結(jié)果的有效性。
在軟件中切換 AC 電流表測(cè)試端。這種簡(jiǎn)單功能確保您在噪聲的端子上測(cè)量 AC 信號(hào)，提供更實(shí)用的測(cè)量功能。您不必手動(dòng)改變電纜、抬升探針或改變測(cè)試設(shè)置，可以輕松消除潛在錯(cuò)誤。
只需點(diǎn)擊一下鼠標(biāo)，就可以把AC 和DC 源切換到噪聲的端子。
把 DC 偏置移到選擇的端子上。在 Clarius Software中，您 只需點(diǎn)擊一下鼠標(biāo)，就可以將DC 偏置源輸出至高端或低端， 確保正確的控制所施加電場(chǎng)。
實(shí)時(shí)C-V儀表。實(shí)時(shí)C-V儀表顯示快速準(zhǔn)確的電容測(cè)量， 而不需運(yùn)行預(yù)先編程的測(cè)試?？梢栽陂_路補(bǔ)償和短路補(bǔ)償 執(zhí)行前確保電路確實(shí)為開路或短路狀態(tài)。此外，您可以使 用實(shí)時(shí)C-V 儀表調(diào)試測(cè)試設(shè)置和被測(cè)器件。
實(shí)時(shí)電容測(cè)量。
置信度檢查。這種診斷工具允許用戶檢查開路和短路連接 及到DUT 連接的完整性。在執(zhí)行開路或短路測(cè)試時(shí)，阻抗 和噪聲測(cè)量在測(cè)試電路的高端和低端進(jìn)行。這特別適合確 認(rèn)已經(jīng)接觸晶圓上的連接盤，或確認(rèn)正確連接開關(guān)矩陣。 如果置信度檢查診斷測(cè)試失敗，那么會(huì)給出進(jìn)一步的調(diào)試 指引。
本地開關(guān)選項(xiàng)
由于很難在C-V 和其他測(cè)量類型之間切換，4200A-SCS 提 供了多個(gè)可以在不同測(cè)量類型之間簡(jiǎn)便切換的選項(xiàng)：
4200A-CVIV 多通道開關(guān)模塊 - 多 4 個(gè)通道，在 I-V 測(cè) 量和C-V 測(cè)量之間輕松切換。此外，可以在DUT 不同端 口間自動(dòng)切換C-V 測(cè)量，而不需抬升探針或改變測(cè)試設(shè)置。
4225-RPM 遠(yuǎn)程前端放大器 / 開關(guān)模塊 - 這作為多路復(fù)用 器開關(guān)，在精密DC SMU、C-V 和超快速脈沖式I-V 儀器 之間自動(dòng)切換。此外，RPM 擴(kuò)展了4225-PMU 超快速脈 沖式I-V 儀器模塊的低電流測(cè)量功能。
4. 超快速脈沖測(cè)量單元(PMU)
超快速I-V 源和測(cè)量已經(jīng)成為許多技術(shù)日益重要的功能，包 括復(fù)合半導(dǎo)體、中等功率器件、非易失性存儲(chǔ)器、MEMS 器 件等等。
4225-PMU 模塊可以在生成超快脈沖電壓波形的同時(shí)測(cè)試脈 沖信號(hào)，終將其無縫集成到4200A-SCS 測(cè)試環(huán)境中，提 供了前所未有的I-V 測(cè)試性能，大大擴(kuò)展了系統(tǒng)的材料、器 件和工藝特性分析能力。它代替了傳統(tǒng)的脈沖/ 測(cè)量硬件配置， 傳統(tǒng)配置一般包括一個(gè)外部脈沖發(fā)生器、一臺(tái)多通道示波器、 專門設(shè)計(jì)的互連硬件及集成軟件。
使用超快速脈沖式I-V 限度地減少自熱效應(yīng)。
4225-PMU 操作模式
每個(gè)模塊有兩個(gè)獨(dú)立通道。每個(gè)通道使用并行14 位模數(shù)轉(zhuǎn)換 器及深存儲(chǔ)器，可以同步測(cè)量電壓和電流，支持高達(dá)1M 采 樣點(diǎn)、每個(gè)樣點(diǎn)5 ns (200 MSa/sec)。
三種操作模式，全面分析特性
4225-PMU 可以用來執(zhí)行三種超快速I-V 測(cè)試：脈沖式 I-V、瞬態(tài)I-V 和脈沖源。
脈沖式I-V
指輸出脈沖式源的同時(shí)，在脈沖高電平區(qū)間進(jìn)行 高速測(cè)試，提供類似DC 測(cè)試的測(cè)量結(jié)果。使用脈沖式I-V 信號(hào)分析器件特性，而不是使用DC 信號(hào)，可以研究或降低 自熱( 焦耳加熱) 效應(yīng)，或限度地減少由于捕獲的電荷 變化而導(dǎo)致的電流漂移或退化。
瞬態(tài)I-V
或波形捕獲是一種基于時(shí)間的電流和/ 或電壓測(cè)量， 一般捕獲脈沖式波形。瞬態(tài)測(cè)試一般是單個(gè)脈沖波形，用來 研究時(shí)變參數(shù)，如由于電荷捕獲或自熱導(dǎo)致的漏極電流隨時(shí) 間的變化過程。可以進(jìn)行瞬態(tài)I-V 測(cè)量，測(cè)試動(dòng)態(tài)測(cè)試電路； 也可以用來作為診斷工具，在脈沖式I-V 模式下選擇相應(yīng)的 脈沖設(shè)置。
脈沖源
涉及使用內(nèi)置Segment ARB? 功能輸出用戶自定義 的2 電平或多電平脈沖，或輸出任意波形。在使用儀器的 Segment ARB 模式時(shí)，各個(gè)電壓段短可以達(dá)到20 ns，每 個(gè)通道多2048 個(gè)波形段，為構(gòu)建波形、分析閃存設(shè)備和 其他非易失性存儲(chǔ)技術(shù)提供了必要的靈活性。
5. 開關(guān)解決方案
將吉時(shí)利高速度、高完整性開關(guān)解決方案與測(cè)試測(cè)量結(jié)合在 一起。
4200A-CVIV 多通道開關(guān)
把各種測(cè)量集成到器件特性分析中困難的問題之一，是每 種測(cè)量類型基本上都要求不同的線纜。
4200A-CVIV 多通道開關(guān)
選擇與測(cè)量類型配套的線纜增強(qiáng)了測(cè)量完整性。但是，改變 每種測(cè)量類型的電纜耗時(shí)很長(zhǎng)，許多用戶只能接受次優(yōu)結(jié)果。
4200A-CVIV 多通道開關(guān)連接示意圖。
此外，在重新連接電纜時(shí)，用戶會(huì)面臨電纜重連不正確的風(fēng)險(xiǎn)，
進(jìn)而導(dǎo)致錯(cuò)誤，需要額外的調(diào)試時(shí)間。更糟糕的是，這些錯(cuò)誤在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)都可能注意不到。
另一種方式是使用能夠切換 I-V 和 C-V 信號(hào)的遠(yuǎn)程開關(guān)，如吉時(shí)利 4200A-CVIV 多通道開關(guān)。
新型 4200A-CVIV 多通道開關(guān)在 I-V 測(cè)量和 C-V 測(cè)量之間自動(dòng)切換。此外，C-V 測(cè)量可以移動(dòng)到任何輸出通道上，而不需重新布線。這種 4 通道開關(guān)允許用戶在 I-V 和 C-V 測(cè)試期間保持相同的阻抗，可以把探針保留在晶圓測(cè)試站上。另外，用戶不需要改變測(cè)試設(shè)置和電纜連接，從而增強(qiáng)測(cè)量的準(zhǔn)確性。
內(nèi)置顯示器在近器件端提供了清晰的測(cè)試信息。
查看實(shí)時(shí)測(cè)試狀態(tài)
通過 Clarius 軟件自定義輸出通道名稱規(guī)范
橡膠外圈支持在探針臺(tái)上雙向擺放
能夠旋轉(zhuǎn)文字，用戶可以按需放置開關(guān)位置
4225-RPM 遠(yuǎn)程預(yù)放/ 開關(guān)模塊
對(duì)某些器件，要求進(jìn)行多種類型的電測(cè)量，如脈沖式I-V、 DC I-V 和C-V 測(cè)試。這通常要求外部開關(guān)矩陣，能夠把各 類信號(hào)切換到被測(cè)器件。選配的4225-RPM 遠(yuǎn)程前端放大器 / 開關(guān)模塊可以在DC I-V、C-V 和脈沖式I-V 測(cè)量之間自動(dòng) 切換，大大簡(jiǎn)化與器件的連接。
4225-RPM 遠(yuǎn)程前端放大器/ 開關(guān)模塊。
用戶可以在器件上執(zhí)行所有電測(cè)量，而不必在每次測(cè)試時(shí) 斷開和重連線纜，從而節(jié)省寶貴的測(cè)試時(shí)間，減少麻煩。
在使用4225-RPM 遠(yuǎn)程前端放大器/ 開關(guān)模塊的連接圖
4225-RPM 還作為前端放大器使用，擴(kuò)大了PMU 上較低的 電流范圍。這對(duì)某些器件特別重要，如二極管，這類器件比 普通器件電流要低幾個(gè)數(shù)量級(jí)。下面顯示了通過4225-RPM 遠(yuǎn)程前端放大器/ 開關(guān)進(jìn)行的二極管脈沖式I-V 測(cè)量。其獨(dú) 特的自動(dòng)量程功能可以在進(jìn)行脈沖式I-V 掃描期間自動(dòng)選擇 量程，用戶不需要選擇固定的量程，因此不會(huì)降低測(cè)量分辨率。
4225-RPM 為脈沖應(yīng)用提供了更低的電流范圍。
選配的多種測(cè)量性能電纜套件(4210-MMPC) 把4200A-SCS 參數(shù)分析儀連接到探針臂上。除不需要重新布線外，這個(gè)套 件還消除了由于連線錯(cuò)誤或選用錯(cuò)誤的電纜導(dǎo)致的測(cè)量錯(cuò)誤， 有助于限度地提高信號(hào)保真度。
開關(guān)矩陣
4200A-SCS 有多種可選的開關(guān)矩陣配置。
6 插槽707B 和單插槽708B 半導(dǎo)體開關(guān)矩陣主機(jī)大大縮短了 指令的響應(yīng)時(shí)間，其測(cè)試序列和整體系統(tǒng)吞吐量明顯要快于 之前的主機(jī)設(shè)計(jì)。
708B 和707B 開關(guān)矩陣主機(jī)。
它們是專為半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)測(cè)試環(huán)境設(shè)計(jì)的，采用標(biāo)準(zhǔn) 三同軸連接器和電纜，提供了超低電流開關(guān)性能。
6. NBTI/PBTI 套件
在開發(fā)大規(guī)模的硅CMOS 晶體管時(shí)，建立正/ 負(fù)偏壓溫度不 穩(wěn)定性(NBTI/PBTI) 模型是一個(gè)挑戰(zhàn)。隨著時(shí)間推移，NBTI 效應(yīng)導(dǎo)致晶體管的閾值電壓(VT) 發(fā)生漂移，亞閾值漏極電流 明顯提高，嚴(yán)重影響晶體管的使用壽命和電路性能。
超快速BTI 套件支持單點(diǎn)測(cè)試、平滑掃描、三角形和步進(jìn)掃描測(cè)量類型。
在器件開發(fā)期間，必須地建立這些效應(yīng)模型，在工藝集 成和生產(chǎn)過程中必須監(jiān)測(cè)這些效應(yīng)。在BTI 特性分析期間， 晶體管會(huì)每隔一段時(shí)間施加壓力并測(cè)試。但是，BTI 機(jī)制容 易發(fā)生松馳效應(yīng)，也就說是在去掉壓力的時(shí)點(diǎn)上，晶體管開 始恢復(fù)，退化會(huì)衰減。在松馳前分析退化效應(yīng)需要使用超快 速I-V 技術(shù)。
4200-BTI-A 超快速BTI 套件是業(yè)內(nèi)的NBTI/PBTI 測(cè) 試平臺(tái)，提供了所需的一切，可以在硅CMOS 技術(shù)上進(jìn) 行完善的NBTI 和PBTI 測(cè)量，包括一個(gè)4225-PMU 超快速 I-V 模塊、兩個(gè)4225-RPM 遠(yuǎn)程前端放大器/ 開關(guān)、自動(dòng)化 特性分析套件(ACS) 軟件、超快速BTI 測(cè)試項(xiàng)目模塊和線纜。 測(cè)試軟件模塊可以簡(jiǎn)便地定義壓力定時(shí)、壓力條件和各種測(cè) 量序列，包括單點(diǎn)Id 測(cè)試、On-The-Fly(OTF) 或ID-VG 掃描。 它可以測(cè)量恢復(fù)效應(yīng)及退化效應(yīng)，提供壓力前和壓力后測(cè)量 選項(xiàng)，其中包括4200A-SCS 的DC SMUs，執(zhí)行的小信 號(hào)測(cè)量。
超快速BTI 測(cè)試軟件模塊支持單點(diǎn)測(cè)試、步進(jìn)掃描、平滑掃 描和采樣測(cè)量等類型。每種類型的定時(shí)由測(cè)試采樣率和各個(gè) 測(cè)量設(shè)置確定。軟件模塊還可以控制測(cè)試序列中每個(gè)單元之 間的電壓條件，即使在定義復(fù)雜的測(cè)試序列時(shí)，也能實(shí)現(xiàn) 大的靈活性和易用性。
技術(shù)指標(biāo)
除另行標(biāo)注外，所有技術(shù)指標(biāo)均為保障值。除另行標(biāo)注外，所有技術(shù)指標(biāo)均適用于所有型號(hào)。
1. 源測(cè)量單元
| 4200-SMU 中等功率 | 4210-SMU 高功率 | 選配 4200-PA 遠(yuǎn)程前端放大器 | |
| 電流 , 值 | 100 mA | 1 A | 擴(kuò)展所有 SMU 的低電流測(cè)量范圍 |
| 電壓 , 值 | 210 V | 210 V | |
| 功率 | 2.1 W | 21 W |
基本信息
四象限源/ 阱操作
每個(gè)SMU 上都有一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器
支持4 線連接（開爾文連接）
對(duì)數(shù)和線性測(cè)量掃描
4200A-SCS 主機(jī)可以支持多9 個(gè)中等功率或高功率SMU 模塊輸出接口
每個(gè)SMU 上三個(gè)迷你三同軸三同軸( 母頭) 接口，用于Force、Sense 和Sense Lo 一個(gè)定制15 針D-Sub ( 母頭) 接口，用于連接4200-PA
選配附件
4200-PA 遠(yuǎn)程預(yù)放模塊
SMU 電流測(cè)量4
| 電流量程1 | 電壓 | 測(cè)量 | 源 | ||||
| 分辨率3 | 精度 ±(% 讀數(shù) + 安培) | 分辨率3 | 精度± (% 讀數(shù) + 安培) | ||||
| 4210-SMU 高功率SMU2 | 4210-SMU高功率SMU2 | 1 A | 21 V | 1 μA | 0. + 200 μA | 50 μA | 0. + 350 μA |
| 100 mA | 210 V | 100 nA | 0.045% + 3 μA | 5 μA | 0.050% + 15 μA | ||
| 4200-SMU 中等功率SMU2 | 100 mA | 21 V | 100 nA | 0.045% + 3 μA | 5 μA | 0.050% + 15 μA | |
| 10 mA | 210 V | 10 nA | 0.037% + 300 nA | 500 nA | 0.042% + 1.5 μA | ||
| 1 mA | 210 V | 1 nA | 0.035% + 30 nA | 50 nA | 0.040% + 150 nA | ||
| 100 μA | 210 V | 100 pA | 0.033% + 3 nA | 5 nA | 0.038% + 15 nA | ||
| 10 μA | 210 V | 10 pA | 0.050% + 600 pA | 500 pA | 0.060% + 1.5 nA | ||
| 1 μA | 210 V | 1 pA | 0.050% + 100 pA | 50 pA | 0.060% + 200 pA | ||
| 100 nA | 210 V | 100 fA | 0.050% + 30 pA | 5 pA | 0.060% + 30 pA | ||
| 4200-SMU 和4210-SMU加選配4200-PA前端放大器 | 10 nA | 210 V | 10 fA | 0.050% + 1 pA | 500 fA | 0.060% + 3 pA | |
| 1 nA | 210 V | 1 fA | 0.050% + 100 fA | 50 fA | 0.060% + 300 fA | ||
| 100 pA | 210 V | 300 aA | 0. + 30 fA | 15 fA | 0. + 80 fA | ||
| 10 pA | 210 V | 100 aA | 0.500% + 15 fA | 5 fA | 0.500% + 50 fA | ||
| 1 pA | 210 V | 10 aA | 1.000% + 10 fA | 1.5 fA | 1.000% + 40 fA | ||
| 限壓值：雙極性限壓值設(shè)置，可以設(shè)置所選電壓量程的10% 到滿量程區(qū)間任意值。 | |||||||
注
1. 所有量程擴(kuò)展到滿量程的 105%。
2. 這些量程的技術(shù)指標(biāo)在有或沒有 4200-PA 時(shí)均適用。
3. 顯示分辨率受到基礎(chǔ)噪聲極限限制。測(cè)得分辨率在每個(gè)量程上為 6 位半。源分辨率在每個(gè)量程上為 4 位半。
4. 測(cè)量精度和源精度是在下述條件下使用標(biāo)配電纜時(shí)給出的。
23℃ ±5℃，校準(zhǔn)后一年內(nèi)，相對(duì)濕度 5%~60%，預(yù)熱 30 分鐘后。
速度設(shè)置為 NORMAL。
SMU 電壓測(cè)量3
| 電壓范圍 1 | 電流 | 測(cè)量 | 源 | |||
| 4200-SMU | 4210-SMU | 分辨率 2 | 精度 ±(% 讀數(shù) + 伏特 ) | 分辨率 2 | 精度 ±(% 讀數(shù) + 伏特 ) | |
| 200 V | 10.5 mA | 105 mA | 200 μV | 0.015% + 3 mV | 5 mV | 0.02% + 15 mV |
| 20 V | 105 mA | 1.05 A | 20 μV | 0.01% + 1 mV | 500 μV | 0.02% + 1.5 mV |
| 2 V | 105 mA | 1.05 A | 2 μV | 0.012% + 150 μV | 50 μV | 0.02% + 300 μV |
| 200 mV | 105 mA | 1.05 A | 0.2 μV | 0.012% + 100 μV | 5 μV | 0.02% + 150 μV |
| 限流值：雙極性限流值設(shè)置，可以設(shè)置所選電流量程的10% 到滿量程區(qū)間任意值。 | ||||||
注
1. 所有量程擴(kuò)展到滿量程的105%。
2. 這些技術(shù)指標(biāo)在有或沒有4200-PA 時(shí)均適用。
3. 測(cè)量精度和源精度是在下述條件下使用標(biāo)配電纜時(shí)給出的。
23℃±5℃，校準(zhǔn)后一年內(nèi)，相對(duì)濕度 5%~60%，預(yù)熱30分鐘后。
速度設(shè)置為 NORMAL。
有保護(hù)的 Kelvin連接。所有量程擴(kuò)展到滿量程的 105%。
電壓監(jiān)測(cè)模式
高阻抗電壓表模式的設(shè)置為0 A 電流源輸出。
精度和分辨率
| 電壓范圍 | 測(cè)量分辨率 | 測(cè)量精度 ±(% 讀數(shù) + 伏特 ) |
| 200 V | 200 mV | 0.015% + 3 mV |
| 20 V | 20 mV | 0.01% + 1 mV |
| 2 V | 2 mV | 0.012% + 110 mV |
| 200 mV | 0.2 mV | 0.012% + 80 mV |
輸入阻抗
1013W
輸入泄漏電流
30 pA
測(cè)量噪聲
0.02%* 測(cè)量量程(rms)。
差分電壓監(jiān)測(cè)
使用VMU 模式的兩個(gè)SMUs，或使用每個(gè)SMU 提供的低傳感端子。
SMU 補(bǔ)充信息
補(bǔ)充信息沒有保證，但提供了與4200-SMU、4210-SMU 儀器有關(guān)的實(shí)用信息。
限制值精度
限壓值精度與電壓源技術(shù)指標(biāo)一致
限流值精度與電流源技術(shù)指標(biāo)一致
過沖
0.1% 典型值
電壓
滿刻度步進(jìn), 阻性負(fù)載和10mA 范圍
電流
1 mA 步進(jìn), RL = 10 kW, 20 V 范圍
量程瞬態(tài)變化
電壓量程
200 mV
電流量程
200 mV
溫度和濕度對(duì)精度的影響
精度指標(biāo)乘以下面其中一個(gè)系數(shù)，具體視環(huán)境溫度和濕度而定。
| 溫度 | % 相對(duì)濕度 | |
| 5-60 | 60-80 | |
| 10° -18℃ | ×3 | ×3 |
| 18° -28℃ | ×1 | ×3 |
| 28° -40℃ | ×3 | ×5 |
4 線連接端(Remote Sense)
與FORCE 端子并聯(lián)<10Ω，F(xiàn)ORCE 端子和SENSE 端子之間的壓差不超過5 V COMMON 和SENSE LO 之間±30 V。
負(fù)載電容
10 nF
Guard 偏置電壓
FORCE 與Gurad 不超過 3 mV
Guard 輸出阻抗
100 kΩ
Guard 電容
1500 pF
屏蔽電容
3300 pF
4200-SMU 和4210-SMU 輸入阻抗(Force 到Common)
>1012Ω (100 nA-1 μA 范圍)
屏蔽電容
>1016Ω (1 pA 和10 pA 范圍), >1013Ω (100 pA-100 nA 范圍)
噪聲特性( 典型值)
電壓源 (rms)
0.01% 的輸出量程
電流源 (rms)
0.1% 的輸出量程
電壓測(cè)量(p-p)
0.02% 的測(cè)量量程
電流測(cè)量 (p-p)
0.2% 的測(cè)量量程
上升速率
0.2 V/μs
DC 浮地電壓
Common 端相對(duì)機(jī)箱地電壓±32V
2. SMU 前端放大器模塊
通過增加選配的4200-PA 前端放大器，可以擴(kuò)展任何SMU 的低電流測(cè)量功能。通過在任一SMU 型號(hào)中有效增加五個(gè)電流范圍， 前端放大器提供了0.1fA 分辨率。前端放大器模塊與系統(tǒng)無縫集成；對(duì)用戶來說，SMU 看上去只是提供了額外的低電流測(cè)試量程。
4200-PA 基本信息
安裝
本地
前端放大器預(yù)裝在4200A-SCS 后面板上，用于本地操作。
遠(yuǎn)程
用戶可以從背面拆下前端放大器，放在遠(yuǎn)程位置( 如在不透光的夾具盒或在探針臺(tái)內(nèi))，以消除由于長(zhǎng)電纜導(dǎo)致的測(cè)量問題。
輸入接口
一個(gè)定制接口，15 針，D-Sub ( 公頭)
輸出接口
兩個(gè)三同軸接口( 母頭)
外觀尺寸
.079 英寸寬 x 4.4 英寸深 x 2.2 英寸高(2 cm 寬 x 11.3 cm 深 x 5.6 cm 高)
重量
4.8 盎司(136 克)
使用4200-PA 前端放大器進(jìn)行SMU 電流測(cè)量4
| 電流量程1 | 電壓 | 測(cè)量 | 源 | ||||
| 分辨率3 | 精度 ±(% 讀數(shù) + 安培) | 分辨率3 | 精度± (% 讀數(shù) + 安培) | ||||
| 4210-SMU 高功率SMU2 | 4210-SMU高功率SMU2 | 1 A | 21 V | 1 μA | 0. + 200 μA | 50 μA | 0. + 350 μA |
| 100 mA | 210 V | 100 nA | 0.045% + 3 μA | 5 μA | 0.050% + 15 μA | ||
| 4200-SMU 中等功率SMU2 | 100 mA | 21 V | 100 nA | 0.045% + 3 μA | 5 μA | 0.050% + 15 μA | |
| 10 mA | 210 V | 10 nA | 0.037% + 300 nA | 500 nA | 0.042% + 1.5 μA | ||
| 1 mA | 210 V | 1 nA | 0.035% + 30 nA | 50 nA | 0.040% + 150 nA | ||
| 100 μA | 210 V | 100 pA | 0.033% + 3 nA | 5 nA | 0.038% + 15 nA | ||
| 10 μA | 210 V | 10 pA | 0.050% + 600 pA | 500 pA | 0.060% + 1.5 nA | ||
| 1 μA | 210 V | 1 pA | 0.050% + 100 pA | 50 pA | 0.060% + 200 pA | ||
| 100 nA | 210 V | 100 fA | 0.050% + 30 pA | 5 pA | 0.060% + 30 pA | ||
| 4200-SMU 和4210-SMU加選配4200-PA前端放大器 | 10 nA | 210 V | 10 fA | 0.050% + 1 pA | 500 fA | 0.060% + 3 pA | |
| 1 nA | 210 V | 1 fA | 0.050% + 100 fA | 50 fA | 0.060% + 300 fA | ||
| 100 pA | 210 V | 300 aA | 0. + 30 fA | 15 fA | 0. + 80 fA | ||
| 10 pA | 210 V | 100 aA | 0.500% + 15 fA | 5 fA | 0.500% + 50 fA | ||
| 1 pA | 210 V | 10 aA | 1.000% + 10 fA | 1.5 fA | 1.000% + 40 fA | ||
| 限壓值：雙極性限壓值設(shè)置，可以設(shè)置所選電壓量程的10% 到滿量程區(qū)間任意值。 | |||||||
注
1. 所有量程擴(kuò)展到滿量程的 105%。
2. 這些量程的技術(shù)指標(biāo)在有或沒有 4200-PA 時(shí)均適用。
3. 顯示分辨率受到基礎(chǔ)噪聲極限限制。測(cè)得分辨率在每個(gè)量程上為 6 位半。源分辨率在每個(gè)量程上為 4 位半。
4. 測(cè)量精度和源精度是在下述條件下使用標(biāo)配電纜時(shí)給出的。
23℃ ±5℃，校準(zhǔn)后一年內(nèi)，相對(duì)濕度 5%~60%，預(yù)熱 30 分鐘后。
速度設(shè)置為 NORMAL。
3. 多頻率電容- 電壓?jiǎn)卧?/h4>4210-CVU 基本信息
測(cè)量配置
四端子對(duì)，High POT，High CUR，Low POT，Low CUR
輸出接口
四個(gè)SMA 接口( 母頭)
標(biāo)配電纜
100Ω, SMA ( 公頭) 到SMA ( 公頭), 1.5 m, 4 根
選配電纜
100Ω, SMA ( 公頭) 到SMA ( 公頭), 3 m
測(cè)量功能
測(cè)量參數(shù)
CP-G, CP-D, CS-RS, CS-D, R-jX, Z-theta
量程
自動(dòng)和固定
測(cè)試速度
Fast, Normal, Quiet, 和自定義
測(cè)試信號(hào)
頻率范圍
1 kHz ~ 10 MHz
小分辨率
1 kHz, 10 kHz, 100 kHz, 1 MHz, 視頻率量程而定
源頻率精度
±0.1%
信號(hào)輸出電平范圍
10 mV rms ~ 100 mV rms
分辨率
1 mV rms
精度
±(10.0% + 1 mV rms) 無負(fù)載時(shí)( 在后面板)
輸出阻抗
100Ω, 典型值
DC 偏置功能
DC 電壓偏置范圍
±30 V (60 V 差分)
DC 電壓偏置分辨率
1.0 mV
DC 電壓偏置精度
±(0.5% + 5.0 mV) 無負(fù)載時(shí)
DC 電流
10 mA
掃描特性
提供的掃描參數(shù)
DC 偏置電壓, 頻率, AC 電壓
掃描類型
線性, 自定義
掃描方向
向上掃描, 向下掃描
測(cè)量點(diǎn)數(shù)
4096
測(cè)量精度4
C/G 測(cè)量精度實(shí)例
測(cè)量配置
四端子對(duì)，High POT，High CUR，Low POT，Low CUR
輸出接口
四個(gè)SMA 接口( 母頭)
標(biāo)配電纜
100Ω, SMA ( 公頭) 到SMA ( 公頭), 1.5 m, 4 根
選配電纜
100Ω, SMA ( 公頭) 到SMA ( 公頭), 3 m
測(cè)量參數(shù)
CP-G, CP-D, CS-RS, CS-D, R-jX, Z-theta
量程
自動(dòng)和固定
測(cè)試速度
Fast, Normal, Quiet, 和自定義
頻率范圍
1 kHz ~ 10 MHz
小分辨率
1 kHz, 10 kHz, 100 kHz, 1 MHz, 視頻率量程而定
源頻率精度
±0.1%
信號(hào)輸出電平范圍
10 mV rms ~ 100 mV rms
分辨率
1 mV rms
精度
±(10.0% + 1 mV rms) 無負(fù)載時(shí)( 在后面板)
輸出阻抗
100Ω, 典型值
DC 電壓偏置范圍
±30 V (60 V 差分)
DC 電壓偏置分辨率
1.0 mV
DC 電壓偏置精度
±(0.5% + 5.0 mV) 無負(fù)載時(shí)
DC 電流
10 mA
提供的掃描參數(shù)
DC 偏置電壓, 頻率, AC 電壓
掃描類型
線性, 自定義
掃描方向
向上掃描, 向下掃描
測(cè)量點(diǎn)數(shù)
4096
| 頻率 | 測(cè)量的電容 | C 精度 1 | G 精度 1, 2 |
| 10 MHz 3 | 1 pF | ±0.92% | ±590 ns |
| 10 pF | ±0.32% | ±1.8 μs | |
| 100 pF | ±0.29% | ±17 μs | |
| 1 nF | ±0.35% | ±99 μs | |
| 1 MHz | 1 pF | ±1.17% | ±64 ns |
| 10 pF | ±0.19% | ±65 ns | |
| 100 pF | ±0.10% | ±610 ns | |
| 1 nF | ±0.09% | ±4 μs | |
| 100 kHz | 10 pF | ±0.31% | ±28 ns |
| 100 pF | ±0.18% | ±59 ns | |
| 1 nF | ±0.10% | ±450 ns | |
| 10 nF | ±0.10% | ±3 μs | |
| 10 kHz | 100 pF | ±0.31% | ±15 ns |
| 1 nF | ±0.15% | ±66 ns | |
| 10 nF | ±0.08% | ±450 ns | |
| 100 nF | ±0.10% | ±3 μs | |
| 1 kHz | 1 nF | ±0.82% | ±40 ns |
| 10 nF | ±0.40% | ±120 ns | |
| 100 nF | ±0.10% | ±500 ns | |
| 1 μF | ±0.15% | ±10 μs |
注
1. 電容和電導(dǎo)測(cè)量精度是在下述條件下給出的：DX < 0.1。
2. 電導(dǎo)精度指定為參考的電容上測(cè)量的電導(dǎo)。
3. 這些指標(biāo)是典型值，非保證值，適用于23℃，僅供參考。
4. 積分時(shí)間：10 kHz 以下時(shí)為1 s 或10 s。測(cè)試信號(hào)電平: 30 mV rms。在4210-CVU 的后面板上。
所有技術(shù)數(shù)據(jù)適用于23℃ ±5℃、校準(zhǔn)后一年以內(nèi)、相對(duì)濕度5%~60%、預(yù)熱30 分鐘后。
CVU 電纜補(bǔ)充技術(shù)指標(biāo)3
這些指標(biāo)是典型值，非保證值，適用于23℃，僅供參考。
4210-CVU 典型電容精度，1.5m 電纜( 補(bǔ)充)
| 測(cè)得電容 | 1 kHz | 10 kHz | 100 kHz | 1 MHz | 10 MHz |
| 1 pF | - | ±8.38% | ±1.95% | ±0.43% | - |
| 10 pF | - | ±0.94% | ±0.21% | ±0.18% | ±1% |
| 100 pF | - | ±0.29% | ±0.20% | ±0.15% | ±1% |
| 1 nF | ±0.72% | ±0.17% | ±0.12% | ±0.16% | ±2% |
| 10 nF | ±0.28% | ±0.12% | ±0.13% | ±0.55% | - |
| 100 nF | ±0.12% | ±0.13% | ±0.22% | ±1.14% | - |
| 1 mF | ±0.17% | ±0.21% | - | - | - |
4210-CVU 典型電容精度，3m 電纜( 補(bǔ)充)
| 測(cè)得電容 | 1 kHz | 10 kHz | 100 kHz | 1 MHz | 10 MHz |
| 1 pF | - | ±8.5 % | ±2.05% | ±0.57% | - |
| 10 pF | - | ±0.96% | ±0.23% | ±0.21% | - |
| 100 pF | - | ±0.29% | ±0.20% | ±0.17% | - |
| 1 nF | ±0.72% | ±0.17% | ±0.12% | ±0.18% | - |
| 10 nF | ±0.28% | ±0.12% | ±0.13% | ±0.65% | - |
| 100 nF | ±0.12% | ±0.13% | ±0.22% | ±1.16% | - |
| 1 mF | ±0.17% | ±0.21% | - | - | - |
注
1. 電容和電導(dǎo)測(cè)量精度是在下述條件下指定的：DX < 0.1。
2. 電導(dǎo)精度指定為參考的電容上測(cè)量的電導(dǎo)。
3. 這些指標(biāo)是典型值，非保證值，適用于23℃，僅供參考。
4. 積分時(shí)間：10 kHz 以下時(shí)為1 s 或10 s。測(cè)試信號(hào)電平: 30 mV rms。在4210-CVU 的后面板上。所有技術(shù)數(shù)據(jù)適用于23℃
±5℃、校準(zhǔn)后一年以內(nèi)、相對(duì)濕度5%~60%、預(yù)熱30 分鐘后。
4. CV-IV 多通道開關(guān)模塊
I-V/C-V 多通道開關(guān)自動(dòng)在I-V 測(cè)量和C-V 測(cè)量之間切換。此外，C-V 測(cè)量可以 在不同端口間自動(dòng)切換，而不需重新布線。用戶可以配置每個(gè)通道，使用4200- PA 前端放大器或標(biāo)準(zhǔn)電流分辨率時(shí)，選擇SMU 直傳模塊4200A-CVIV-SPT 保證 低電流測(cè)量精度。
4200A-CVIV 基本信息
輸入接口
4200-PA 前端放大器：自定義, 15 針, D-Sub ( 公頭)
4200-CVIV-SPT SMU 直傳模塊：每個(gè)模塊兩個(gè)三同軸接口( 母頭)
CVU：四個(gè)SMA 接口( 母頭)輸出接口
8 個(gè)三同軸接口( 母頭)
外觀尺寸
19.8 cm 寬 x 14.2 cm 高 x 11.1 cm 深
(7.8 英寸寬 x 5.6 英寸高 x 4.4 英寸深)重量
1.5 公斤(3.3 磅)
供電
通過USB 電纜連接至4200A-SCS 主機(jī)
輸出通道
可以配置多4 個(gè)通道
電壓
210 V
電流
1A
SMU 通道
| 采用 4200-PA | 采用 4200A-CVIV-SPT | |
| 偏置電流 | <100 fA | < 1pA |
| 偏置電壓 | <100mV | <100mV |
| 并聯(lián)電阻 | >1e15W | >1e14W |
| DC 輸出電阻 (2 線 ) | 1.5W | 1.5W |
| DC 輸出電阻 (4 線 ) | <100 mW | <100 mW |
SMU 通道
AC 輸出阻抗
100Ω, 典型值( 中間芯線到外部屏蔽層)
精度, 典型值
參閱下表
CVU DC 偏置功能
范圍
±30V @ 10 mA 值(60V 差分)
分辨率
1 mV
其他誤差( 對(duì)CVU 偏置功能)
<50μV
DC 輸出電阻(4 線)
<100 mΩ
4210-CVU 連接到4200A-CVIV 多通道開關(guān)的典型精度，除另外標(biāo)注外均為2 線模式1,3
| 測(cè)得電容 | 1 kHz | 10 kHz | 100 kHz | 1 MHz |
| 1 pF | 未指明 | ±9.0% | ±2.2% | ±0.7% |
| 10 pF | 未指明 | ±1.0% | ±0.5% | ±0.5% |
| 100 pF | 未指明 | ±0.5% | ±0.5% | ±0.5% |
| 1 nF | ±0.8% | ±0.5% | ±0.5% | ±0.5% 2 |
| 10 nF | ±0.5% | ±0.5% | ±0.5% | ±0.75% 2 |
| 100 nF | ±0.5% | ±0.5% | ±0.5% | ±1.25% 2 |
| 1mF | ±0.5% | ±0.5% | 未指明 | 未指明 |
注
1. CVU 補(bǔ)償時(shí)間不超過一個(gè)月內(nèi)有效。
2. 4 線模式下指定；低阻抗器件推薦使用4 線測(cè)試。
3. 上述技術(shù)數(shù)據(jù)是典型值，非保證值，適用于25℃，僅供參考。
5. 超快速脈沖測(cè)量單元
2 通道4225-PMU 同時(shí)提供了超快速電壓波形發(fā)生器及電壓電流同步快速測(cè)試功能。
4225-PMU 基本信息
輸出接口
四個(gè)SMA 接口( 母頭) 和兩個(gè)HDMI 接口
提供的電纜
SMA( 公頭) 到SMA ( 公頭), 2m, 每臺(tái)4 根(CA-404B)
SMA 到SSMC Y 型電纜, 6 英寸(15 cm), 每臺(tái)2 根(4200-PRB-C)選配附件
4225-RPM 單通道, 遠(yuǎn)程前端放大器/ 開關(guān)模塊
PMU 電流測(cè)量
定時(shí)參數(shù)，有和沒有4225-RPM 遠(yuǎn)程前端放大器/ 開關(guān)模塊時(shí)的典型值
| 10 V 量程 | 40 V 量程 | ||||
| 電流測(cè)量量程 | 10 mA | 200 mA | 100mA | 10 mA | 800 mA |
| 推薦小脈沖寬度 2 | 160 ns | 70 ns | 6.4ms | 770 ns | 770 ns |
| 推薦小測(cè)量窗口 2 | 20 ns | 20 ns | 1ms | 100 ns | 100 ns |
| 推薦小跳變時(shí)間 3 | 20 ns | 20 ns | 1ms | 100 ns | 100 ns |
| 噪聲 4 | 15mA | 50mA | 75 nA | 5mA | 200mA |
| 穩(wěn)定時(shí)間 5 | 100 ns | 30 ns | 4ms | 500 ns | 500 ns |
注
1. 所有典型值都使用開路測(cè)得。
2. 使用75%~90% 的脈沖頂部默認(rèn)測(cè)量窗口。推薦小脈沖寬度 = ( 穩(wěn)定時(shí)間) / 75%。
3. 推薦上升/ 下降時(shí)間，使過沖達(dá)到小。
4. 電壓或電流量程一定時(shí)推薦小測(cè)量窗口上測(cè)得的RMS 噪聲，典型值。
5. 信號(hào)穩(wěn)定到DC 精度電平所需的時(shí)間。( 例：10mA 電流量程在PMU 10V 量程下的穩(wěn)定時(shí)間定義為信號(hào)穩(wěn)定到終值的1.25%范圍內(nèi)所需時(shí)間。計(jì)算公式：精度 = 0.25% + 100mA = 0.25% + (100mA/10 mA) = 0.25% + 1% = 1.25%)。
定時(shí)參數(shù)，使用4225-RPM 遠(yuǎn)程前端放大器/ 開關(guān)模塊時(shí)的典型值1
| 電流測(cè)量量程 | ||||||
| 100 nA | 1mA | 10mA | 100mA | 1 mA | 10 mA | |
| 推薦小脈沖寬度 2 | 134ms | 20.4ms | 8.36ms | 1.04ms | 370 ns | 160 ns |
| 推薦小測(cè)量窗口 2 | 10ms | 1.64ms | 1ms | 130 ns | 40 ns | 20 ns |
| 推薦小跳變時(shí)間 3 | 1ms | 360 ns | 360 ns | 40 ns | 30 ns | 20 ns |
| 噪聲 4 | 200 pA | 2 nA | 5 nA | 50 nA | 300 nA | 1.5mA |
| 穩(wěn)定時(shí)間 5 | 100ms | 15ms | 6 μs | 750 ns | 250 ns | 100 ns |
注
1. 所有典型值都使用開路測(cè)得。
2. 使用75%~90% 的脈沖頂部默認(rèn)測(cè)量窗口。推薦小脈沖寬度 = ( 穩(wěn)定時(shí)間) / 75%。
3. 推薦上升/ 下降時(shí)間，使過沖達(dá)到小。
4. 電壓或電流量程一定時(shí)推薦小測(cè)量窗口上測(cè)得的RMS 噪聲，典型值。
5. 信號(hào)穩(wěn)定到DC 精度電平所需的時(shí)間。( 例：10mA 電流量程在PMU 10V 量程下的穩(wěn)定時(shí)間定義為信號(hào)穩(wěn)定到終值的1.25% 范圍內(nèi)所需時(shí)間。計(jì)算公式：精度 = 0.25% + 100mA = 0.25% + (100mA/10 mA) = 0.25% + 1% = 1.25%)。
PMU 電流測(cè)量精度
僅4225-PMU
| 10 V 量程 | 40 V 量程 | ||||
| 電流測(cè)量量程 | 10 mA | 200 mA | 100 mA | 10 mA | 800 mA |
| 精度 (DC) | ±(0.25% + 100 mA) | ±(0.25% + 250 mA) | ±(0.25% + 1mA) | ±(0.5% + 100mA) | ±(0.25% + 3 mA) |
4225-PMU 和RPM 組合
| 10 V 量程 | ||||||
| 電流測(cè)量量程 | 100 nA | 1mA | 10mA | 100mA | 1 mA | 10 mA |
| 精度 (DC) | ±(0.5% + 1 nA) | ±(0.5% + 1 nA) | ±(0.5% + 30 nA) | ±(0.5% + 100 nA) | ±(0.5% + 1mA) | ±(0.5% +10mA) |
PMU 電壓測(cè)量
定時(shí)參數(shù), 典型值1
| 4225-PMU | 4225-RPM | ||
| 電壓測(cè)量量程 | 10 V | 40 V | 10 V |
| 推薦小脈沖寬度 2 | 70 ns | 150 ns | 160 ns |
| 推薦小測(cè)量窗口 2 | 20 ns | 20 ns | 20 ns |
| 推薦小跳變時(shí)間 3 | 20 ns | 100 ns | 20 ns |
| 噪聲 4 | 2 mV | 8 mV | 1 mV |
| 穩(wěn)定時(shí)間 5 | 30 ns | 30 ns | 100 ns |
注
1. 所有典型值都使用開路測(cè)得。
2. 使用75%~90% 的脈沖頂部默認(rèn)測(cè)量窗口。推薦小脈沖寬度 = ( 穩(wěn)定時(shí)間) / 75%。
3. 推薦上升/ 下降時(shí)間，使過沖達(dá)到小。
4. 電壓或電流量程一定時(shí)推薦小測(cè)量窗口上測(cè)得的RMS 噪聲，典型值。
5. 信號(hào)穩(wěn)定到DC 精度電平所需的時(shí)間。( 例：10mA 電流量程在PMU 10V 量程下的穩(wěn)定時(shí)間定義為信號(hào)穩(wěn)定到終值的1.25%范圍內(nèi)所需時(shí)間。計(jì)算公式：精度 = 0.25% + 100mA = 0.25% + (100mA/10 mA) = 0.25% + 1% = 1.25%)。
PMU 電壓精度
| ±10 V PMU | ±40 V PMU | ±10 V RPM | |
| 精度 (DC) | ±(0.25% + 10 mV) | ±(0.25% + 40 mV) | ±(0.25% + 10 mV) |
電壓和電流, 值1
| 10V 量程 | 40V 量程 | |||
| 電阻 2 | 電壓 2 | 電流 2 | 電壓 2 | 電流 2 |
| 1 Ω | 0.196 V | 196 mA | 0.784 V | 784 mA |
| 5 Ω | 0.909 V | 182 mA | 3.64 V | 727 mA |
| 10 Ω | 1.67 V | 167 mA | 6.67 V | 667 mA |
| 25 Ω | 3.33 V | 133 mA | 13.3 V | 533 mA |
| 50 Ω | 5.00 V | 100 mA | 20.0 V | 400 mA |
| 100 Ω | 6.67 V | 66.7 mA | 26.7 V | 267 mA |
| 250 Ω | 8.33 V | 33.3 mA | 33.3 V | 133 mA |
| 1 kΩ | 9.52 V | 9.5 mA | 38.1 V | 38.1 mA |
| 10 kΩ | 9.95 V | 995 mA | 39.8 V | 3.98 mA |
注
1. 計(jì)算任何負(fù)載電阻上得到的電流和電壓：
IMAX = 電壓量程/(50W + 電阻)
VMAX = IMAX - 電阻
其中：電阻是連接到PMU 或PGU 通道的總電阻，電壓量程為10 或40。例：采用10 V 量程 R= 10W (DUT 阻值 + 互連阻值)
VMAX = IMAX - R = 0.167 - 10 = 1.67 V
2. 脈沖輸出接口上典型的值。電阻是連接到脈沖輸出接口的總電阻，包括器件和互連電阻。
PMU 脈沖/ 幅值1,2
| 10 V 量程 | 40 V 量程 | ||
| VOUT | 50Ω 至 1 MΩ | -10 V ~ +10 V | -40 V ~ +40 V |
| VOUT | 50Ω 至 50Ω | -5 V ~ +5 V | -20 V ~ +20 V |
| 精度 | ±(0.5% + 10 mV) | ±(0.2% + 20 mV) | |
| 分辨率 | 50Ω 至 50Ω | <250 mV | <750 mV |
| 50Ω 至 1 MΩ | <0.05 mV | <1.5 mV | |
| 過沖/ 預(yù)沖/ 振鈴 3 | 50Ω 至 50Ω | ±(3% + 20 mV) | ±(3% + 80 mV) |
| 50Ω 至 50Ω, 情況典型值 | ±(2% + 20 mV) | ±(0.8% + 40 mV) | |
| 基線噪聲 | ±(0.3% + 1 mV) RMS 典型值 | ±(0.1% + 5 mV) RMS 典型值 | |
| 源阻抗 | 50Ω 標(biāo)稱值 | 50Ω 標(biāo)稱值 | |
| 電流至 50Ω 負(fù)載( 在滿量程時(shí)) | ±100 mA 典型值 | ±400 mA 典型值 | |
| 短路電流 | ±200 mA | ±800 mA | |
| 輸出限制保護(hù) | 可編程極限，保護(hù)被測(cè)器件 | ||
注
1. 除另外指明外，所有技術(shù)數(shù)據(jù)均假設(shè)采用50W 端接。
2. 幅值指標(biāo)適用于10 V 源量程50 ns 的典型穩(wěn)定時(shí)間后( 在轉(zhuǎn)換后)，40 V 源量程500 ns 的典型穩(wěn)定時(shí)間后( 轉(zhuǎn)換后)，負(fù)載均為50W。
3. 對(duì)10 V 源范圍，跳變時(shí)間為20 ns (0%-)；對(duì)40 V 源范圍，跳變時(shí)間為100 ns (0%-)。
PMU 脈沖定時(shí)
| 10 V 量程僅源 | 10 V 量程帶測(cè)量 | 40 V 量程僅源 | 40 V 范圍帶測(cè)量 | |
| 頻率范圍 | 1 Hz ~ 50 MHz | 1 Hz ~ 8.3 MHz | 1 Hz ~ 10 MHz | 1 Hz ~ 3.5 MHz |
| 定時(shí)分辨率 | 10 ns | 10 ns | 10 ns | 10 ns |
| RMS 抖動(dòng) ( 時(shí)間周期 , 寬度 ), 典型值 | 0.01% + 200 ps | 0.01% + 200 ps | 0.01% + 200 ps | 0.01% + 200 ps |
| 周期范圍 | 20 ns ~ 1 s | 120 ns ~ 1 s | 100 ns ~ 1s | 280 ns ~ 1s |
| 精度 | ±1% | ±1% | ±1% | ±1% |
| 脈沖寬度范圍 | 10 ns ~ ( 周期 -10 ns) | 60 ns ~ ( 周期 -10 ns) | 50 ns ~ ( 周期 -10 ns) | 140 ns ~ ( 周期 -10 ns) |
| 精度 | ±(1% + 200 ps) | ±(1% + 200 ps) | ±(1% + 5 ns) | ±(1% + 5 ns) |
| 可編程跳變時(shí)間 (0%-) | 10 ns ~ 33 ms | 20 ns ~ 33 ms | 30 ns ~ 33 ms 1 | 100 ns ~ 33 ms |
| 跳變上升速率精度 | ±1%( 跳變 > 100 ns) | ±1%( 跳變 > 100 ns) | ±1%( 跳變 > 1 μs) | ±1%( 跳變 > 100 ns) |
| 固態(tài)繼電器開 / 關(guān)時(shí)間 | 25ms | 25ms | 25ms | 25ms |
注
1. 在電壓
電壓源, 性能
在采用4225-PMU 作為純電壓源時(shí)( 不測(cè)量電壓或電流)，定時(shí)性能會(huì)得到改進(jìn)。下面更清楚地闡述了作為電壓源使用時(shí)的 好性能，這是在條件下實(shí)現(xiàn)的。這些數(shù)據(jù)不應(yīng)理解為保障值。
| 10V 量程 | 40V 量程 | |
| 上升時(shí)間 | <10 ns | 50 ns ~ 10 V, 100 ns ~ 40 V |
| 脈沖寬度 | 10 ns (FWHM) | 50 ns (FWHM) |
| 周期 | 20 ns | 100 NS |
| 過沖/ 下沖/ 振鈴 | ±(2% + 20 mV) | ±(0.5% + 40 V) |
觸發(fā)
觸發(fā)輸出阻抗
50Ω
觸發(fā)輸出電平
TTL
觸發(fā)輸入阻抗
10 k
觸發(fā)輸入電平
TTL
觸發(fā)輸入跳變定時(shí)，值
<100 ns
觸發(fā)輸入到脈沖輸出延遲
400 ns
觸發(fā)同步/ 抖動(dòng)1
<2 ns
Segment ARB? 和定時(shí)
Segment ARB 功能適用于4225-PMU 和4220-PGU，適用于有或沒有4225-RPM 遠(yuǎn)程前端放大器/ 開關(guān)模塊的情況。
段數(shù)2
2048
序列數(shù)2
512
序列循環(huán)數(shù)
1012
每段時(shí)間
20 ns ~ 40 s
段定時(shí)分辨率
10 ns
每段的控制參數(shù)
開始電壓
停止電壓
持續(xù)時(shí)間
測(cè)量窗口( 僅PMU 或PMU+RPM)
測(cè)量類型( 僅PMU 或PMU+RPM)RMS 抖動(dòng)( 段)
0.01% + 200 ps 典型值
注
1. 對(duì)一臺(tái)4200A-SCS 機(jī)箱中有多張4225-PMU 或4220-PGU 卡。
2. 每個(gè)通道。
6. 脈沖發(fā)生器單元
在不需要脈沖測(cè)量時(shí)，2 通道純電壓脈沖發(fā)生器為4225-PMU 超快速脈沖測(cè)量單元提供了經(jīng)濟(jì)的替代方案。
4220-PGU 基本信息
輸出接口
四個(gè)SMA 接口( 母頭)
標(biāo)配電纜
SMA ( 公頭) 到SMA( 公頭), 2 m, 每臺(tái)4 根(CA-404B)
SMA ( 公頭) 到SSMC Y 型電纜, 15 cm (6 英寸), 每臺(tái)2 根(4200-PRB-C)
脈沖/ 電平1,2
| 10V 量程 | 40V 量程 | ||
| VOUT | 50Ω 至 1 MΩ | -10 V ~ +10 V | -40 V ~ +40 V |
| VOUT | 50Ω 至 50Ω | -5 V ~ +5 V | -20 V ~ +20 V |
| 精度 | - | ±(0.5% + 10 mV) | ±(0.2% + 20 mV) |
| 分辨率 | 50Ω 至 50Ω | <250mV | <750mV |
| 50Ω 至 1 MΩ | <0.5 mV | <1.5 mV | |
| 過沖/ 下沖/ 振鈴 3 | 50Ω 至 50Ω | ±(3% + 20 mV) | ±(3% + 80 mV) |
| 50Ω 至 50Ω, 情況典型值 | ±(2% + 20 mV) | ±(0.8% + 40 mV) | |
| 基線噪聲 | - | ±(0.3% + 1 mV) RMS 典型值 | ±(0.1% + 5 mV) RMS 典型值 |
| 源阻抗 | - | 50Ω 標(biāo)稱值 | 50Ω 標(biāo)稱值 |
| 電流至 50Ω 負(fù)載 ( 在滿量程時(shí) ) | - | ±100 mA 典型值 | ±400 mA 典型值 |
| 短路電流 | - | ±200 mA | ±800 mA |
| 輸出限制保護(hù) | - | 可編程極限，保護(hù)被測(cè)器件 | |
注
1. 除另行指明外，所有技術(shù)數(shù)據(jù)均假設(shè)50W 端接。
2. 電平指標(biāo)適用于10 V 源量程50 ns 的典型穩(wěn)定時(shí)間后( 在轉(zhuǎn)換后)，40 V 源量程500 ns 的典型穩(wěn)定時(shí)間后( 轉(zhuǎn)換后)，負(fù)載均為50W。
3. 對(duì)10 V 源范圍，跳變時(shí)間為20 ns (0%-)；對(duì)40 V 源范圍，跳變時(shí)間為100 ns (0%-)。
脈沖定時(shí)
| 10 V 量程， 僅源 | 40 V 量程， 僅源 | |
| 頻率范圍 | 1 Hz ~ 50 MHz | 1 Hz ~ 10 MHz |
| 定時(shí)分辨率 | 10 ns | 10 ns |
| RMS 抖動(dòng) ( 時(shí)間周期 , 寬度 ), 典型值 | 0.01% + 200 ps | 0.01% + 200 ps |
| 周期范圍 | 20 ns ~ 1 s | 100 ns ~ 1s |
| 精度 | ±1% | ±1% |
| 脈沖寬度范圍 | 10 ns ~ ( 周期 -10 ns) | 50 ns ~ ( 周期 -10 ns) |
| 精度 | ±(1% + 200 ps) | ±(1% + 5 ns) |
| 可編程跳變時(shí)間 (0%-) | 10 ns ~ 33 ms | 30 ns ~ 33 ms 1 |
| 跳變上升速率精度 | ±1% ( 跳變 > 100 ns) | ±1%( 跳變 > 1 ms) |
| 固態(tài)繼電器開 / 閉時(shí)間 | 25 ms | 25 ms |
注
1. 對(duì)10 V 源范圍，跳變時(shí)間為30 ns；對(duì)>10 V 源范圍，跳變時(shí)間為100 ns。
電壓源, 性能
在采用4225-PMU 作為純電壓源時(shí)( 不測(cè)量電壓或電流)，定時(shí)性能會(huì)得到改進(jìn)。下面更清楚地闡述了作為電壓源使用時(shí)的 好性能，這是在條件下實(shí)現(xiàn)的。這些數(shù)據(jù)不應(yīng)理解為保障值。
| 10V 量程 | 40V 量程 | |
| 上升時(shí)間 | <10 ns | 50 ns ~ 10 V, 100 ns ~ 40 V |
| 脈沖寬度 | 10 ns (FWHM) | 50 ns (FWHM) |
| 周期 | 20 ns | 100 NS |
| 過沖/ 下沖/ 振鈴 | ±(2% + 20 mV) | ±(0.5% + 40 V) |
觸發(fā)輸出阻抗
50Ω
觸發(fā)輸出電平
TTL
觸發(fā)輸入阻抗
10 k
觸發(fā)輸入電平
TTL
觸發(fā)輸入跳變定時(shí)，值
<100 ns
觸發(fā)輸入到脈沖輸出延遲
400 ns
觸發(fā)同步/ 抖動(dòng)1
<2 ns
Segment ARB? 和定時(shí)
Segment ARB 功能適用于4225-PMU 和4220-PGU，適用于有或沒有4225-RPM 遠(yuǎn)程前端放大器/ 開關(guān)模塊的情況。
段數(shù)2
2048
序列數(shù)2
512
序列循環(huán)數(shù)
1012
每段時(shí)間
20 ns ~ 40 s
段定時(shí)分辨率
10 ns
每段的控制參數(shù)
開始電壓
停止電壓
持續(xù)時(shí)間
測(cè)量窗口( 僅PMU 或PMU+RPM)
測(cè)量類型( 僅PMU 或PMU+RPM)RMS 抖動(dòng)( 段)
0.01% + 200 ps 典型值
1. 適用于一個(gè)4200A-SCS 機(jī)箱中的多張4225-PMU 或4220-PGU 卡。
7. 遠(yuǎn)程前端放大器/ 開關(guān)模塊
4225-RPM 可以在I-V 測(cè)量、C-V 測(cè)量和脈沖式I-V 測(cè)量之間自動(dòng)切換，允許選 擇相應(yīng)的測(cè)量，而不需對(duì)測(cè)試設(shè)置重新布線。此外，RPM 擴(kuò)展了4225-PMU 脈沖 測(cè)量模塊的電流量程。
4225-RPM 基本信息
輸入
三個(gè)輸入。SMU Force, SMU Sense, CVU Pot, CVU Cur, RPM Control
輸出
一個(gè)通道
輸入接口
三同軸接口( 母頭), 兩個(gè)SMA 接口( 母頭), 兩個(gè)HDMI
輸出接口
三同軸接口( 母頭), 兩個(gè)
外觀尺寸
1.34 英寸寬 x 4.9 英寸深 x 3.0 英寸高(3.4 cm 寬 x 12.5 cm 深 x 7.6 cm 高)
帶底座時(shí)外觀尺寸
1.34 英寸寬 x 4.9 英寸深 x 3.8 英寸高(3.4 cm 寬 x 12.5 cm 深 x 9.6 cm 高)
重量
8.6 盎司(245 克) ( 帶底座時(shí): 13.4 盎司(381 克))
選配附件
磁性底座
真空底座
RPM 電流測(cè)量
定時(shí)參數(shù), 帶有4225-PMU 和4225-RPM 遠(yuǎn)程前端放大器/ 開關(guān)模塊的典型值
| 電流測(cè)量量程 | 100 nA | 1mA | 10mA | 100mA | 1 mA | 10 mA |
| 推薦小脈沖寬度 2 | 134ms | 20.4ms | 8.36ms | 1.04ms | 370 ns | 160 ns |
| 推薦小測(cè)量窗口 2 | 10 ms | 1.64ms | 1ms | 130 ns | 40 ns | 20 ns |
| 推薦小跳變時(shí)間 3 | 1ms | 360 ns | 360 ns | 40 ns | 30 ns | 20 ns |
| 噪聲 4 | 200 pA | 2 nA | 5 nA | 50 nA | 300 nA | 1.5mA |
| 穩(wěn)定時(shí)間 5 | 100ms | 15ms | 6ms | 750 ns | 250 ns | 100 ns |
注
1. 所有典型值都使用開路測(cè)得。
2. 使用75%~90% 的脈沖頂部默認(rèn)測(cè)量窗口。推薦小脈沖寬度 = ( 穩(wěn)定時(shí)間) / 75%。
3. 推薦上升/ 下降時(shí)間，使過沖達(dá)到小。
4. 電壓或電流量程一定時(shí)推薦小測(cè)量窗口上測(cè)得的RMS 噪聲，典型值。
5. 信號(hào)穩(wěn)定到DC 精度電平所需的時(shí)間。( 例：10mA 電流量程在PMU 10V 量程下的穩(wěn)定時(shí)間定義為信號(hào)穩(wěn)定到終值的1.25%范圍內(nèi)所需時(shí)間。計(jì)算公式：精度 = 0.25% + 100 μA = 0.25% + (100 μA/10 mA) = 0.25% + 1% = 1.25%)。
電流測(cè)量精度
4225-PMU 和RPM 組合
| 10 V 范圍 | ||||||
| 電流測(cè)量范圍 | 100 nA | 1mA | 10mA | 100mA | 1 mA | 10 mA |
| 精度 (DC) | ±(0.5% + 1 nA) | ±(0.5% + 1 nA) | ±(0.5% + 30 nA) | ±(0.5% + 100 nA) | ±(0.5% + 1mA) | ±(0.5% +10mA) |
脈沖/ 電平1
| 脈沖 / 電平 1 | 4225-PMU 及 4225-RPM |
| VOUT | -10 V ~ + 10 V |
| 到開路負(fù)載的精度 2 | ±(0.5% ± 10 mV) |
| 分辨率 | < .05mV |
| 基線噪聲 | ±(0.39% ± 1 mV) RMS 典型值 |
| 過沖/ 下沖/ 振鈴 3 | ± 2% 的幅度 ± 20 mV |
注
1. 在4225-PMU 和4225-RPM 遠(yuǎn)程前端放大器/ 開關(guān)模塊之間使用2m RPM 互加電纜時(shí)4225-RPM 三同軸輸出接口處的性能。
2. 100mV ~ 10V。
3. 典型值, 跳變時(shí)間100ns (0% - )。
使用4225-PMU 進(jìn)行RPM 電壓測(cè)量
定時(shí)參數(shù), 典型值1
| 4225-RPM | |
| 電壓測(cè)量范圍 | 10 V |
| 推薦小脈沖寬度 2 | 160 ns |
| 推薦小測(cè)量窗口 2 | 20 ns |
| 推薦小跳變時(shí)間 3 | 20 ns |
| 噪聲 4 | 1 mV |
| 穩(wěn)定時(shí)間 5 | 100 ns |
注
1. 所有典型值都使用開路測(cè)得。
2. 使用75%~90% 的脈沖頂部默認(rèn)測(cè)量窗口。推薦小脈沖寬度 = ( 穩(wěn)定時(shí)間) / 75%。
3. 推薦上升/ 下降時(shí)間，使過沖達(dá)到小。
4. 電壓或電流量程一定時(shí)推薦小測(cè)量窗口上測(cè)得的RMS 噪聲，典型值。
5. 信號(hào)穩(wěn)定到DC 精度電平所需的時(shí)間。( 例：10mA 電流量程在PMU 10V 量程下的穩(wěn)定時(shí)間定義為信號(hào)穩(wěn)定到終值的1.25%范圍內(nèi)所需時(shí)間。計(jì)算公式：精度 = 0.25% + 100mA = 0.25% + (100 mA/10 mA) = 0.25% + 1% = 1.25%)。
8. 開關(guān)矩陣配置
超低電流/ 本地傳感配置（4200-UL-LS-XX）
超低電流/ 本地傳感開關(guān)配置采用吉時(shí)利7174A 低電流矩陣卡（帶有707B 或708B 開關(guān)矩陣）構(gòu)建，是為要求高質(zhì)量、高性 能I-V 和C-V 信號(hào)開關(guān)的半導(dǎo)體研究、開發(fā)和生產(chǎn)應(yīng)用設(shè)計(jì)的。這種配置提供了8 個(gè)儀器輸入，支持多72 個(gè)輸出引腳， 典型偏置電流僅10 fA。
整體信息 (4200-UL-LS-XX)
接口類型
3 槽三同軸
信號(hào)電平
200 V, 1 A
偏置電流
<1 pA ( 行A-B)
泄漏電流
0.01 pA/V
3 dB 帶寬
30MHz 典型值
4200-LC-LS-12/B 或-12/707B
1 臺(tái)708B ( 或707B) 開關(guān)主機(jī)
1 個(gè)7072 矩陣開關(guān)卡
12 根4200-TRX-3 電纜
1 根7007-1 IEEE-488 電纜
2 個(gè)7078-TRX-BNC 轉(zhuǎn)接頭
4200-LC-LS-24/B 或-36B, -48B, -60B, -72B
1 臺(tái)707B 開關(guān)主機(jī)
每12 針1 個(gè)7072 矩陣開關(guān)卡
每12 針12 根4200-TRX-3 電纜
1 根7007-1 IEEE-488 電纜
2 個(gè)7078-TRX-BNC 轉(zhuǎn)接頭
707B 6 插槽半導(dǎo)體開關(guān)矩陣主機(jī)
708B 單插槽半導(dǎo)體開關(guān)矩陣主機(jī)
低電流/ 本地傳感配置(4200-LC-LS-XX)
低電流/ 本地傳感開關(guān)配置采用吉時(shí)利7072 半導(dǎo)體矩陣卡構(gòu)建，是為要求優(yōu)異質(zhì)量的I-V 和C-V 信號(hào)的半導(dǎo)體應(yīng)用專門設(shè)計(jì) 的。這種配置提供了8 個(gè)儀器輸入，支持多72 個(gè)輸出引腳，偏置電流不到1 pA。
整體信息(4200-LC-LS-XX)
連接器類型
3 蝶閥三軸電纜連接器
信號(hào)電平
200 V, 1 A
偏置電流
<1 pA ( 第A-B 行)
泄漏電流
0.1 pA/V
3 dB 帶寬
5 MHz 典型值( 第G-H 行)
4200-UL-LS-12/B 或-12/707B
1 臺(tái)708B ( 或707B) 開關(guān)主機(jī)
1 個(gè)7174A 開關(guān)卡
每12 針12 根4200-TRX-3 電纜
1 根7007-1 IEEE-488 電纜
2 個(gè)7078-TRX-BNC 轉(zhuǎn)接頭
4200-LC-LS-24/B, -36/B, -48/B, -60/B, -72/B
1 臺(tái)707B 開關(guān)主機(jī)
每12 針1 張7072 矩陣開關(guān)卡
每12 針12 條4200-TRX-3 電纜
1 條7007-1 IEEE-488 電纜
2 個(gè)7078-TRX-BNC 轉(zhuǎn)接頭
9. NBTI/PBTI 套件
4200-BTI-A 套件同時(shí)提供了吉時(shí)利DC I-V 和超快速I-V 測(cè)量功能及自動(dòng)測(cè)試執(zhí)行軟件，提供了半導(dǎo)體測(cè)試行業(yè)內(nèi)的NBTI/PBTI 測(cè)試平臺(tái)。
4200-BTI-A 超快速NBTI/PBTI
4200-BTI-A 套件包括在硅CMOS 技術(shù)上進(jìn)行完善的NBTI 和PBTI 測(cè)量所需的全部?jī)x器、互連和軟件。
Model 4200-BTI-A
提供了單機(jī)集成解決方案中的高速度、低電流測(cè)量靈敏度。
確保源/ 測(cè)量?jī)x器在進(jìn)行低電平測(cè)量時(shí)不會(huì)成為限制因素。
ACS 軟件以套件方式提供，支持構(gòu)建復(fù)雜的測(cè)試序列，包括多20 個(gè)測(cè)量序列及多種探針臺(tái)驅(qū)動(dòng)。它還：
把DC I-V 和超快速I-V 測(cè)量簡(jiǎn)便集成到加壓前和加壓后測(cè)量序列中。
使用AC 或DC 壓力分析退化和恢復(fù)特性。
在較長(zhǎng)的壓力測(cè)量序列中包括單脈沖電荷阱陷(SPCT) 測(cè)量。
4200-BTI-A 超快速NBTI/PBTI 包括：
1 個(gè)4225-PMU 超快速I-V 模塊
2 個(gè)4225-RPM 遠(yuǎn)程前端放大器/ 開關(guān)模塊
自動(dòng)化特性分析套件(ACS) 軟件
超快速BTI 測(cè)試項(xiàng)目模塊
線纜
使用8 個(gè)SMU 對(duì)20 個(gè)器件進(jìn)行并行HCI 和NBTI 測(cè)試的實(shí)例。公共端子使用單獨(dú)的接地單元(GNDU)。
10. Clarius+ 軟件
Clarius+ 軟件為運(yùn)行和維護(hù)4200A-SCS 參數(shù)分析儀提供了各種工具。
自帶的軟件模塊
Clarius
用來測(cè)試和分析器件、材料和工藝特點(diǎn)的圖形用戶界面。Clarius 軟件提供了統(tǒng)一測(cè)量界面，引導(dǎo)您完成復(fù)雜的特性分析測(cè)試，您可以把重點(diǎn)放在研發(fā)項(xiàng)目上。
吉時(shí)利用戶庫(kù)工具(KULT)
協(xié)助測(cè)試工程師創(chuàng)建自定義測(cè)試程序，使用現(xiàn)有的吉時(shí)利和第三方C 語言子例程庫(kù)。用戶可以編輯和匯編子例程，然后把子例程庫(kù)與KITE 集成在一起，允許4200A-SCS 從一個(gè)用戶界面控制整個(gè)測(cè)試機(jī)架。要求選配4200-Compiler。
吉時(shí)利外部控制接口(KXCI)
通過GPIB 總線從外部計(jì)算機(jī)控制4200A-SCS。
吉時(shí)利配置工具(KCon)
允許測(cè)試工程師配置連接到4200A-SCS 的GPIB 儀器、開關(guān)矩陣和探針臺(tái)。同時(shí)還提 供了一些診斷工具。
KPulase
一個(gè)圖形用戶界面，無需編程，用來配置和控制安裝的4225-PMU 或4220-PGU 脈沖 發(fā)生器模塊。它用于快速測(cè)試，與其他4200A-SCS 測(cè)試資源的交互要求達(dá)到小。
Clarius 用戶界面軟件
Clarius 4200A-SCS 上運(yùn)行的標(biāo)配用戶界面軟件。Clarius 在嵌入式Windows 7 操作系 統(tǒng)上運(yùn)行。它為現(xiàn)代半導(dǎo)體器件、材料和工藝特性分析提供了測(cè)試方案選擇和開發(fā)、高 級(jí)測(cè)試配置、參數(shù)分析和圖示及自動(dòng)化功能。
數(shù)據(jù)分析
提供了兩種參數(shù)提取方式。Formulator 為執(zhí)行自動(dòng)線擬合和參數(shù)提取執(zhí)行數(shù)據(jù)變換。電 子表格提供了標(biāo)準(zhǔn)電子表格分析工具。許多樣例庫(kù)都包括參數(shù)提取實(shí)例。
Formulator
Formulator 支持?jǐn)?shù)學(xué)運(yùn)算功能、轉(zhuǎn)換功能、搜索功能、常用行業(yè)常數(shù)和線擬合/ 參數(shù)提 取功能。Formulator 支持下述功能：
數(shù)學(xué)函數(shù)
加(+), 減(-), 除(/), 乘(*), 指數(shù)(^), 值(ABS), 索引位置值(AT), 平均數(shù)(AVG), 移動(dòng) 平均(MAVG), 條件計(jì)算(COND), 導(dǎo)數(shù)(DELTA), 差分系數(shù)(DIFF), 指數(shù)(EXP), 平方根 (SQRT), 自然對(duì)數(shù)(LN), 對(duì)數(shù)(LOG), 積分(INTEG), 標(biāo)準(zhǔn)方差(STDEV), 移動(dòng)求和 (SUMMV), 反余弦(ACOS), 反正弦(ASIN), 反正切(ATAN), 余弦(COS), 正弦(SIN), 正切(TAN)
轉(zhuǎn)換功能
弧度到度(DEG), 度到弧度(RAD)
直線擬合和參數(shù)提取功能
指數(shù)直線擬合(EXPFIT), 系數(shù)a (EXPFITA), 系數(shù)b (EXPFITB)，線性擬合(LINFIT), 線性 斜率(LINFITSLP), x 截距(LINFITXINT), y 截距(LINFITYINT) 對(duì)數(shù)線擬合(LOGFIT), 系數(shù) a (LOGFITA), 系數(shù)b (LOGFITB) 線性回歸線擬合(REGFIT), 斜率(REGFITSLP), x 截距 (REGFITXINT), y 截距(REGFITYINT) 切線擬合(TANFIT), 斜率(TANFITSLP), x 截距 (TANFITXINT), y 截距(TANFITYINT) 多項(xiàng)式線擬合包括POLYFIT2、POLY2COEFF 和 POLYNFIT。值(MAX), 小值(MIN), 中值(MEDIAN)
搜索功能
向下查找(FINDD), 向上查找(FINDU), 使用線性插補(bǔ)查找(FINDLIN), 值位置(MAXPOS), 小值位置(MINPOS)，個(gè)位置(FIRSTPOS), 一個(gè)位置(LASTPOS) 子陣列 (SUBARRAY), 返回指定數(shù)量的點(diǎn)(INDEX)
Formulator 常數(shù)
Formulator 支持用戶提供的常數(shù)，用于參數(shù)提取。以下常數(shù)在出廠時(shí)軟件自帶常數(shù)：
PI = 3.14159 rad (π)
K = 1.38065 × 10-23 J/K ( 玻爾茲曼常數(shù))
Q = 1.60218 × 10-19 C ( 電子的電荷)
M0 = 9.10938 × 10-31 kg ( 電子質(zhì)量)
EV = 1.60218 × 10-19 J ( 電子電壓)
U0 = 1.25664 × 10-6 -2 ( 磁導(dǎo)率)
E0 = 8.85419 × 10-12 F/m ( 真空的磁導(dǎo)率)
H = 6.62607 × 10-34 J-s ( 普朗克常數(shù))
C = 2.99792 × 10+8 m/s ( 光速)
KT/Q = 0.02568 V ( 熱電壓)
自動(dòng)化
測(cè)試序列
Clarius 在一個(gè)器件、一組器件( 子站、模塊或測(cè)試單元組) 或晶圓上用戶可編程數(shù)量的 探針臺(tái)上提供了“指向點(diǎn)擊”測(cè)試定序功能。
探針臺(tái)控制
吉時(shí)利集成了很多探針臺(tái)驅(qū)動(dòng)可以在測(cè)試過程中自動(dòng)控制探針臺(tái)。與工廠聯(lián)系來確認(rèn)支 持的探針臺(tái)廠家及型號(hào)。“手動(dòng)”探針臺(tái)模式允許操作人員在測(cè)試序列過程中對(duì)探針臺(tái) 進(jìn)行操作。
支持的探針臺(tái)
手動(dòng)探針臺(tái)
使用手動(dòng)探針臺(tái)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行測(cè)試，而不需使用自動(dòng)探針臺(tái)功能。手動(dòng)探針臺(tái)由操作人員控 制來代替電腦控制。在每條命令下，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話提示框，指導(dǎo)操作人員要求哪些操作。虛擬探針臺(tái)
在不希望探針臺(tái)操作時(shí)可以使用虛擬探針臺(tái)，如在調(diào)試時(shí)，而沒有必要從測(cè)試序列中刪 除探針臺(tái)命令。支持的半自動(dòng)( 分析) 探頭
Cascade Microtech Summit? 12K 系列- Verified with Nucleus UI Karl Suss Model PA-200-Verified with Wafermap for ProberBench NT, ProberBench NT 專用NI-GPIB 驅(qū)動(dòng)程序, ProberBench NT 專用PBRS232 接口, Navigator for ProberBench NT, Remote Communicator for ProberBench NT MicroManipulator 8860 Prober-Verified with pcBridge, pcLaunch, pcIndie, pcWfr, pc-Nav, pcRouter Signatone CM500 驅(qū)動(dòng)器還適用于帶有互鎖控制器的其他Signatone 探頭, 如WL250 和 S460SE Wentworth Laboratories Pegasus? FA 系列
其他支持但沒有列出的探頭
吉時(shí)利用戶庫(kù)工具(KULT)
(要求選配4200-COMPILER)
吉時(shí)利用戶庫(kù)工具支持創(chuàng)建及把C 語言子例程庫(kù)與測(cè)試環(huán)境集成起來。用戶庫(kù)模塊在Clarius 中通過用戶測(cè)試模塊訪問。出 廠時(shí)提供的庫(kù)為支持的儀器提供啟動(dòng)和運(yùn)行功能。用戶可以編輯和編譯子例程，然后把子例程庫(kù)與Clarius 集成在一起，允許 4200A-SCS 從一個(gè)用戶界面控制整個(gè)測(cè)試機(jī)架。
系統(tǒng)配置和診斷(KCON)
吉時(shí)利配置工具(KCON) 簡(jiǎn)化了編程和維護(hù)全面集成的測(cè)試站的工作。KCON 為配置外部?jī)x器、開關(guān)矩陣和探針臺(tái)及執(zhí)行系 統(tǒng)診斷提供了統(tǒng)一的界面。
外部?jī)x器配置
KCON 允許實(shí)驗(yàn)室管理員把外部?jī)x器與4200A-SCS 及支持的開關(guān)矩陣集成起來。在用 戶為支持的儀器配置GPIB 地址后， 吉時(shí)利提供的庫(kù)將起效， 測(cè)試模塊可以在 4200A-SCS 系統(tǒng)之間轉(zhuǎn)移，用戶不需要做任何修改。除支持的標(biāo)準(zhǔn)儀器外，通用儀器允 許用戶為通用的2 端子或4 端子儀器開發(fā)子例程和控制開關(guān)。為實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)擴(kuò)展能力， 用戶可以為通用儀器開發(fā)自己的測(cè)試庫(kù)。
開關(guān)矩陣配置
用戶通過支持的開關(guān)矩陣配置定義4200A-SCS 儀器和外部?jī)x器到被測(cè)器件(DUT) 引腳的連接。( 參見開關(guān)矩陣支持和配置) 一旦定義了連接，用戶只需輸入儀器端子 名稱和引腳編號(hào)，就可以建立連接。4200A-SCS 應(yīng)用和標(biāo)準(zhǔn)用戶庫(kù)管理在儀器端子 與DUT 引腳之間輸送測(cè)試信號(hào)。用戶不需要記住和編程行和列閉合。測(cè)試模塊可以在 4200A-SCS 系統(tǒng)之間轉(zhuǎn)移，而不需要重新輸入連接信息。
4200A-SCS 儀器診斷
通過運(yùn)行系統(tǒng)自檢，用戶可以確認(rèn)SMU、C-V 測(cè)量單元、脈沖發(fā)生器、示波器和遠(yuǎn)程前 端放大器的系統(tǒng)完整性。對(duì)比較復(fù)雜的問題，系統(tǒng)的配置分析工具可以生成報(bào)告，幫助 吉時(shí)利技術(shù)支持人員診斷問題。
吉時(shí)利外部控制接口(KXCI)
通過KXCI，您可以使用外部計(jì)算機(jī)直接控制4200A-SCS 中的SMU 和CVU 模塊。KXCI 還可以使用UTM 通過內(nèi)置GPIB 或 以太網(wǎng)間接控制超快速I-V 脈沖測(cè)量單元。對(duì)SMU，KXCI 命令集包括HP 4145 兼容模式，HP4145 的許多已寫好程序盡可以 在4200A-SCS 上使用。