4200-SCS Источник питания постоянного тока
Система измерения параметров полупроводников KEITHLEY 4200-SCS
Измерительные модули для KEITHLEY 4200-SCS
Измерительные модули предназначены для снятия ВАХ на постоянном токе. Они устанавливаются в слоты базового блока системы 4200-SCS. На одно шасси 4200- SCS возможно установить до 9 измерительных модулей 4210-SMU или 4200-SMU
Модули средней мощности 4200-SMU
- 7 токовых диапазонов для генерации и измерения :
от 100 нА (полная шкала) до 100 мA (полная шкала).
Разрешение:
от 100 фA до 100 нA – в режиме измерения
от 5 пA до 5 мкА - в режиме генерации - 4 вольтовых диапазона для генерации и измерения
от 200 мВ до 200 В
Разрешение:
от 1 мкВ до 200 мкВ - в режиме измерения
от 5 мкВ до 5 мВ - в режиме генерации
Максимальное выходное напряжение
21 В при токе 100 мА
210 В при токе 10 мА - Опциональный токовый предусилитель (4200-PA) расширяет токовые диапазоны дополнительно:
Диапазоны : 1 пА, 10 пА, 100 пА, 1 нА, 10 нА
Модули большой мощности 4210-SMU
- 9 токовых диапазонов для генерации и измерения :
от 100 нА (полная шкала) до 1 A (полная шкала).
Разрешение:
от 100 фA до 1 мкA – в режиме измерения
от 5 пA до 50 мкА - в режиме генерации - 4 вольтовых диапазона для генерации и измерения
от 200 мВ до 200 В
Разрешение:
от 1 мкВ до 200 мкВ - в режиме измерения
от 5 мкВ до 5 мВ - в режиме генерации
Максимальное выходное напряжение
21 В при токе 1 А
210 В при токе 10 мА - Опциональный токовый предусилитель (4200-PA) расширяет токовые диапазоны дополнительно:
Диапазоны : 1 пА, 10 пА, 100 пА, 1 нА, 10 нА
Токовый предусилитель 4200-PA
Расширяет токовые диапазоны дополнительно:
1 пА, 10 пА, 100 пА, 1 нА, 10 нА
| Диапазон тока | Макс.напряжение |
Разрешение (измерение) |
Точность измерения ±(% от шкалы + А) |
Разрешение (генерация) |
Точность генерации ±(% от шкалы + А) |
|
| 4210-SMU | 1 А | 21 В | 1 мкА | 0,100% + 200 мкА | 50 мкА | 0,100% + 300 мкА |
| 100 мА | 210 В | 100 нА | 0,045% + 3 мкА | 5 мкА | 0,050% + 15 мкА | |
| 4200-SMU и 4210-SMU | 100 мА | 21 В | 100 нА | 0,045% + 3 мкА | 5 мкА | 0,050% + 15 мкА |
| 10 мА | 210 В | 10 нА | 0,037% + 300 нА | 500 нА | 0,042% + 1,5 мкА | |
| 1 мА | 210 В | 1 нА | 0,035% + 30 нА | 50 нА | 0,040% + 150 нА | |
| 100 мкА | 210 В | 100 пА | 0,033% + 3 нА | 5 нА | 0,038% + 15 нА | |
| 10 мкА | 210 В | 10 пА | 0,050% + 600 пА | 500 пА | 0,060% + 1,5 нА | |
| 1 мкА | 210 В | 1 пА | 0,050% + 100 пА | 50 пА | 0,060% + 200 пА | |
| 100 нА | 210 В | 100 фА | 0,050% + 30 пА | 5 пА | 0,050% + 30 пА | |
|
4200-SMU и 4210-SMU с опцией 4200-PA |
10 нА | 210 В | 10 фА | 0,050% + 1 пА | 500 фА | 0,060% + 3 пА |
| 1 нА | 210 В | 3 фА | 0,050% + 100 фА | 50 фА | 0,060% + 300 фА | |
| 100 пА | 210 В | 1 фА | 0,100% + 30 фА | 15 фА | 0,100% + 80 фА | |
| 10 пА | 210 В | 0,3 фА | 0,050% + 15 фА | 5 фА | 0,500% + 50 фА | |
| 1 пА | 210 В | 100 нА | 1,000% + 30 фА | 1,5 фА | 1,000% + 40 фА |
|
Диапазон напряжения |
Максимальный ток |
Разрешение измерения |
Точность измерения ±(% от шкалы + А) |
Разрешение (генерация) |
Точность генерации ±(% от шкалы + А) |
|
| 4200-SMU | 4210-SMU | |||||
| 200 В | 10,5 мА | 105 мА | 200 мкВ | 0,015% + 3 мВ | 5 мВ | 0,02% + 15 мВ |
| 20 В | 105 мА | 1,05 мА | 20 мкВ | 0,01% + 1 мВ | 500 мкВ | 0,02% + 1,5 мВ |
| 2 В | 105 мА | 1,05 мА | 2 мкВ | 0,012% + 150 мкВ | 50 мкВ | 0,02% + 300 мкВ |
| 200 мВ | 105 мА | 1,05 мА | 1 мкВ | 0,012% + 100 мкВ | 5 мкВ | 0,02% + 150 мкВ |
Интегрированный модуль заземления:
- Выходной разъем: двойной триаксиальный, тройной клемник
- Максимальный ток 2,6 А при двойном триаксиальном подключении или 4,4 А через тройной клемник
- Нагрузочная емкость – не ограничена
- Сопротивление кабеля: силового – менее 1 Ом
- Сенсорного - менее 10 Ом.
Измерение CV (вольт-фарадных) характеристик С-V измерения в системе 4200- SCS осуществляются с помощью:
- встраиваемой опции CV-метрии 4210-CVU
- опции расширения для проведения мощной CV-метрии 4200-CVU-POWER
- квазистатическим методом CV-метрии при помощи модулей 4200-SMU или 4210-SMU
с опцией 4200-PA - новым патентованным методом ультранизкочастотной CV-метрии (10 мГц...10 Гц) при помощи модулей 4200-SMU или 4210-SMU с опцией 4200-PA
Опция CV-метрии 4210-CVU может быть установлена в систему которая уже эксплуатируется или заказана при первоначальной комплектации системы.
Встроенный C-V модуль обеспечивает C-V измерения с параметрами:
- частотный диапазон от 1 кГц до 10 МГц
наилучшее разрешение тестового сигнала 1 кГц
выходной уровень 10 мВ...100 мВ - диапазоны измерения: 1пФ/10 пФ/100 пФ/1 нФ/10 нФ/100 нФ/1 мкФ (зависит от частоты тестового сигнала)
- внутренний источник постоянного смещения в диапазоне ±30 В (60 В диф.)
разрешение 1 мВ
максимальный ток 10 мА - режим свипирования
параметры свипирования: постоянное смещение, частота, переменное напряжение
закон: линейный,пользовательский
количество точек: 4096 - Измеряемые параметры: Cp-G, Cp-D, Cs-Rs, Cs-D, R-jX, Z-Theta
Высокоскоростная цифровая архитектура позволяет строить графики С-V в режиме реального времени.
4210-CVU содержит широкий набор образцов программ, библиотек тестов и примеров экстракции параметров:
- Стандартная C-V метрия: для обычных МОП-транзитовов, диодов и конденсаторов
- MOScap: Измерение C-V на МОП-конденсаторах
- MOSFET: Измерение C-V на МОП-транзисторах
- Время жизни: Определение скорости генерации и время жизни носителей, (график Зебрста) для МОП-конденсаторов
- Мобильные ионы: Определение подвижного заряда с помощью измерений на разных темепературах
- Емкость: Снятие характеристик как C-V так и C-f (от частоты) на МИМ (металл –изолятор –металл) конденсаторах
- PNjunction: Измерение емкости p n перехода или диода Шоттки как функции приложенного постоянного смещения
- Photo Voltaic cell: Измерение как прямой так и обратной характеристики ячеек солнечных батарей cell
- BJT: Измерение емкости (при нулевом смещении) между выводами биполярного транзистора (База-эммитер, База-коллектор, Эммитер-коллектор)
- I-V/C-V с переподключением: Демонстрация с использованием измерительных модулей SMUs, опции CVU, и переключательных матриц and 707A/708A в одном проекте
- Емкость межсоединений: Измерение C-V малой межконтактной емкости на подложке
- Нанопроволоки: Проведение C-V измерений на двухвыводном приборе на базе нанопроволоки
- Flash: Проведение C-V измерений на типичном приборе памяти на базе плавающего затвора
Опция расширения для проведения мощной CV-метрии 4200-CVU-Power
- Диапазоны измерения от 1 пФ до 1 нФ
- Тестовый сигнал от 100 кГц до 10 МГц (10 мВ...100 мВ)
- Источник постоянного смещения ±200 В (400 В диф.) с разрешением 5 мВ
- Максимальный ток 100 мА (для 4200-SMU) или 300мА (для 4210-SMU)
- Измеряемые параметры: Cp-Gp, DCV, временные метки
4200-CVU-Power применяется для тестирования:
- мощные устройства
- дисплеи
- LDMOS
- устройства памяти
Квазистатический способ CV-метрии
- Два модуля 4200-SMU или 4210-SMU с опцией 4200-PA
- Низкий уровень шумов благодаря уникальному методу Ramp Rate
- Поддержка постоянного смещения ±200 В
- Библиотеки тестов с KTEI
Применяется для тестирования:
- CMOS малой мощности
- некоторые типы дисплеев (индикаторов)
- различные устройства с низким током утечки
Ультранизкочастотная CV-метрия
- Два модуля 4200-SMU или 4210-SMU с опцией 4200-PA (частота 10 мГц...10 Гц)
- Сверхнизкий уровень шумов
- Диапазон измерения от 1 пФ до 10 нФ
- Экстракция:Cp-Gp, Cp-D, Cs-Rs, Cs-D, R-jX, Z-Theta, DCV, частота, временные метки
Применяется для тестирования:
- CMOS
- органическая электроника (OLED, OFET, OPVC)
- устройства памяти
- тонкопленочные транзисторы (TFT)
Ультрабыстрое тестирование
В системе 4200-SCS доступно два вида генераторов импульсов:
- Генератор импульсов типа 4220-PGU
- Модуль ультрабыстрого тестирования 4225-PMU
Обе модели поддерживают:
- Два выходных канала
- Стандартный (2-уровневый) импульс
- Segment Arb
- Формирование сигнала произвольной формы
- Каждый выходной сигнал имеет два диапазона выхода:
10 В (высокий импеданс; 5 В с 50 Ω)
40 В (высокий импеданс; 20 В с 50 Ω)
Модель 4220-PGU является только двуканальным генератором импульсов напряжения.
Модуль ультрабыстрого тестирования 4225-PMU выполняет:
импульсное тестирование: генерация импульса/измерение (аналогично работе измерительных модулей)
переходная ВАХ: захват формы; интегрированные измерения тока и напряжения во времени
импульсный генератор :двух и мультиуровневый импульс; генерация сигналов произвольной формы; генерация пользовательской формы сигнала из сегментов Segment ARB
Для работы с малыми токами используются модули предусилителей/коммутаторов 4225-RPM
Амплитудные хараткеристики генератора 4225-PMU и 4220-PGU
| Параметр | Импеданс | Диапазон 10 В | Диапазон 40 В |
| Амплитуда на выходе | 50 Ом - 1 МОм | -10 В...+ 10 В | -40 В...+40 В |
| 50 Ом - 50 Ом | -5 В...+ 5 В | -20 В...+ 20 В | |
| Точность | ±(0,5% + 10 мВ) | ±(0,2% + 20 мВ) | |
| Разрешение | 50 Ом - 1 МОм | ||
| 50 Ом - 50 Ом | |||
| Уровень шума, скз (типичное) | ±(0,3% + 1 мВ) | ±(0,1% + 5 мВ) | |
| Выходной импеданс | 50 Ом | 50 Ом |
Временные и частотные хараткеристики генератора 4225-PMU и 4220-PGU
| Параметр |
Диапазон 10 В (только генерация) |
Диапазон 10 В (с измерением) |
Диапазон 40 В (только генерация) |
Диапазон 40 В (с измерением) |
| Частотный диапазон | 1 Гц...50 МГц | 1 Гц...8,3 МГц | 1 Гц...10 МГц | 1 Гц...3,5 МГц |
| Временное разрешение | 10 нс | 10 нс | 10 нс | 10 нс |
| Джиттер, скз (типичное) | 0,01% + 200 пс | 0,01% + 200 пс | 0,01% + 200 пс | 0,01% + 200 пс |
| Период | 20 нс...1с | 120 нс...1с | 100 нс...1с | 280 нс...1с |
| Длительность импульса | 10 нс...(период - 10 нс) | 60 нс...(период - 10 нс) | 50 нс...(период - 10 нс) | 140 нс...(период - 10 нс) |
|
Программируемое время перехода |
10 нс...33 мс | 20 нс...33 мс | 30 нс...33 мс | 100 нс...33 мс |
Измерение тока (4225-PMU)
| Параметр | Диапазон 10 В | Диапазон 40 В | |||
| Диапазон измерения тока | 10 мА | 200 мА | 100 мкА | 10 мА | 800 мА |
| Точность | ±(0,25% + 100 мкА) | ±(0,25% + 250 мкА) | ±(0,25% + 1 мкА) | ±(0,5% + 100 мкА) | ±(0,25% + 3 мА) |
| Шум | 15 мкА | 50 мкА | 75 нА | 5 мкА | 200 мкА |
Измерение тока (4225-RPM)
| Параметр | Диапазон 10 В | |||||
| Диапазон измерения тока | 100 нА | 1 мкА | 10 мкА | 100 мкА | 1 мА | 10 мА |
| Точность | ±(0,5% + 1 нА) | ±(0,5% + 1 нА) | ±(0,5% + 30 нА) | ±(0,5% + 100 нА) | ±(0,5% + 1 мкА) | ±(0,5% + 10 мкА) |
| Шум | 200 нА | 2 нА | 5 нА | 50 нА | 300 нА | 1,5 мкА |
Измерение напряжения (4225-PMU и 4225-RPM)
|
±10 В 4225-PMU |
±40 В 4225-PMU |
±10 В 4225-RPM |
|
| Точность | ±(0,25% + 10 мВ) | ±(0,25% + 40 мВ) | ±(0,25% + 10 мВ) |
Для ультрабыстрого тестирования NBTI/PBTI полупроводников рекомендуется опция 4200-BTI-A. Это идеальное средство автоматического тестирования не только на уровне подложки, но и при использовании кассет.
Опция 4200-BTI-A включает в себя:
- один модуль ультрабыстрого тестирования 4225-PMU
- два модуля предусилителей/коммутаторов 4225-RPM
- програмное обеспечение для автоматического тестирования (ASC)
- тесты для ультрабыстрого BTI тестирования
- комплект кабелей