主要性能指标
●I/V源测量单元(SMU
± 210 V/100 mA或± 210 V/1 A模块
100 fA测量分辨率
选配前端放大器提供了10 aA测量分辨率
10 mHz - 10 Hz超低频率电容测量
100 mF负载电容
四象限操作
2线或4线连接
●C-V多频率电容单元(CVU)
AC阻抗测量(C-V, C-f, C-t)
1 kHz - 10 MHz频率范围
± 30 V (60 V差分)内置DC偏置源,可以扩展到± 210 V (420 V差分)
选配CVIV多通道开关,在I-V测量和C-V测量之间简便切换
●脉冲式I-V超快速脉冲测量单元(PMU)
两个独立的或同步的高速脉冲I-V源和测量通道
200 MSa/s,5 ns采样率
±40 V (80 V p-p),±800 mA
瞬态波形捕获模式
任意波形发生器,支持多电平脉冲波形,10 ns可编程分辨率
●高压脉冲发生器单元(PGU)
两个高速脉冲电压源通道
±40 V (80 V p-p),± 800 mA
任意波形发生器,支持多电平脉冲波形,10 ns可编程分辨率
典型应用
●生物FET和传感器
●MOSFET, BJT晶体管
●材料表征
●非易失性存储设备
●电阻率系数和霍尔效应测量
●接口陷阱密度
●1/f噪声测试
●NBTI/PBTI
●III-V族器件
●失效分析
●纳米器件
●二极管和pn联结
●太阳能电池
●传感器
●MEMS器件
●电化学
●LED和OLED
源测量单元(SMU)
精密直流电流VS.电压(I-V)测量是器件和材料表征的基石。4200A-SCS参数分析仪的核心采用世界一流的源测量单元(SMU)仪器。源测量单元可以提供电压或电流,可以以非常高的分辨率和精度同时测量电压和电流。SMU把电压源、电流源、电流表和电压表集成到一张仪器卡上,实现I-V同步测量。源测量单元拥有四象限功能,因此不仅可以提供电流,还可以吸收电流,比如测试充电电容器或太阳能电池时。需要更换或在现有的主机中增加SMU?现在您可以选用同类***个可以现场安装的SMU和SMU/PA。您不必再耗费大量时间,把参数分析仪退回服务中心,来增加或更换SMU。这些不同的SMU可以在现场安装,并在标准一年校准周期内保持技术指标。许多关键应用需要能够测量超低电流,如确定FET的栅极泄漏电流,测试灵敏的纳米器件,测量绝缘装置和电容器的泄漏电流。当SMUs配置选配的4200-PA远程前端放大器时,它们能够进行超低电流测量。4200-可扩展任意SMU型号的电流范围,分辨率低至10 aA。对用户,SMU只是表现为提供了额外的测量分辨率。
三种操作模式,全面进行表征
4225-PMU可以用来执行三种超快速I-V测试:脉冲式I-V、瞬态I-V和脉冲源。
脉冲式I-V指输出脉冲式源的同时,在脉冲高电平区间进行高速测试,提供类似DC测试的测量结果。使用脉冲式I-V信号分析器件特性,而不是使用DC信号,可以研究或降低自热(焦耳加热)效应,或***大限度地减少由于捕获的电荷变化而导致的电流漂移或退化。
瞬态I-V或波形捕获是一种基于时间的电流和/或电压测量,一般捕获脉冲式波形。瞬态测试一般是单个脉冲波形,用来研究时变参数,如由于电荷捕获或自热导致的漏极电流随时间的变化过程。可以进行瞬态I-V测量,测试动态测试电路;也可以用来作为诊断工具,在脉冲式I-V模式下选择相应的脉冲设置。
脉冲源涉及使用内置Segment ARB®功能输出用户自定义的2电平或多电平脉冲,或输出任意波形。在使用仪器的Segment ARB模式时,各个电压段可以达到20 ns,每条通道2048个波形段,为构建波形、分析闪存设备和其他非易失性存储技术提供了必要的灵活性。
4200A-CVIV多通道开关应用
把各种测量集成到器件表征中困难的问题之一,是每种测量类型基本上都要求不同的线缆。选择与测量类型配套的线缆增强了测量完整性。但是,改变每种测量类型的电缆耗时很长,许多用户只能接受次优结果。此外,在重新连接电缆时,用户会面临电缆重连不正确的风险,进而导致错误,需要额外的调试时间。更糟糕的是,这些错误在很长时间内都可能注意不到。另一种方式是使用能够切换I-V和C-V信号的远程开关,如吉时利4200A-CVIV多通道开关。新型4200A-CVIV多通道开关在I-V测量和C-V测量之间自动切换。此外,C-V测量可以移动到任何输出通道上,而不需重新布线。这种4通道开关允许用户在I-V和C-V测试期间保持相同的阻抗,可以把探针保留在晶圆测试站上。另外,用户不需要改变测试设置和电缆连接,从而增强测量的准确性。内置显示器在你需要的地方,在靠近被测器件的地方提供清晰的测试信息。
●查看实时测试状态
●通过Clarius软件自定义输出通道名称规范
●橡胶外圈支持在探针台上双向摆放
●能够旋转文字,用户可以按需放置开关位置
●关闭显示器,减少DUT附近的光线
NBTI/PBTI套件
在开发大规模的硅CMOS晶体管时,建立正/负偏压温度不稳定性(NBTI/PBTI)模型是一个挑战。随着时间推移,NBTI效应导致晶体管的阈值电压(VT)发生漂移,亚阈值漏极电流明显提高,严重影响晶体管的使用寿命和电路性能。在器件开发期间,必须精确地建立这些效应模型,在工艺集成和生产过程中必须监测这些效应。在BTI表征期间,晶体管会每隔一段时间施加压力并测试。但是,BTI机制容易发生松驰效应,也就说是在去掉压力的时点上,晶体管开始恢复,退化会衰减。在松驰前分析退化效应需要使用超快速I-V技术。4200-BTI-A超快速BTI套件是业内先进的NBTI/PBTI测试平台,提供了所需的一切,可以在尖端硅CMOS技术上进行完善的NBTI和PBTI测量,包括一个4225-PMU超快速。I-V模块、两个4225-RPM远程前端放大器/开关、自动化表征套件(ACS)软件、超快速BTI测试项目模块和线缆。测试软件模块可以简便地定义压力定时、压力条件和各种测量序列,包括单点ID测试、On-The-Fly(OTF)或ID-VG扫描。它可以测量恢复效应及退化效应,提供压力前和压力后测量选项,其中包括4200A-SCS的DC SMUs,执行精确的小信号测量。超快速BTI测试软件模块支持单点测试、步进扫描、平滑扫描和采样测量等类型。每种类型的定时由测试采样率和各个测量设置确定。软件模块还可以控制测试序列中每个单元之间的电压条件,即使在定义复杂的测试序列时,也能实现灵活性和易用性。