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4200-BTI-A參數(shù)分析儀 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(lèi)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高級(jí)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(kāi)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(yǔ)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(zhuān)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(zhuān)家測(cè)量專(zhuān)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(wèn)時(shí)，將為您提供指引。 Clarius Software 短專(zhuān)家視頻支持四種語(yǔ)言（英語(yǔ)、中文、日 語(yǔ)和韓語(yǔ)），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(guò)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(kāi)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(zhuān)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(lái)。

無(wú)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(wú)需使用外部示波器。

4200-BTI-A參數(shù)分析儀典型應(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(yáng)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(guò)濾 及選擇所需測(cè)試項(xiàng)。

過(guò)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(guò)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一LIU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(yáng)能電池時(shí)。

I-V 掃描測(cè)量。

4200A-SCS 參數(shù)分析儀可以配置最多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?？蓴U(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(kāi)關(guān)矩陣?？梢詮暮?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(wèn)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*WU二的功能，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(lái)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(kāi)關(guān)選項(xiàng)

為了適應(yīng)I-V 測(cè)量和其他測(cè)量類(lèi)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(lèi)型之間簡(jiǎn)便切換：

• 4200A-CVIV多通道開(kāi)關(guān)模塊 - 最多四個(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(kāi)關(guān)模塊作為多路復(fù)用器開(kāi) 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(lái)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(guò)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，最終多頻率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(lái)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(lái)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(kāi)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*的已獲專(zhuān)LI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最低的端子上測(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 源切換到噪聲最低的端子。

• 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_(kāi)路補(bǔ)償和短路補(bǔ)償 執(zhí)行前確保電路確實(shí)為開(kāi)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(kāi)路和短路連接 及到DUT 連接的完整性。在執(zhí)行開(kāi)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(pán)，或確認(rèn)正確連接開(kāi)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(kāi)關(guān)選項(xiàng)

由于很難在C-V 和其他測(cè)量類(lèi)型之間切換，4200A-SCS 提 供了多個(gè)可以在不同測(cè)量類(lèi)型之間簡(jiǎn)便切換的選項(xiàng)：

• 4200A-CVIV 多通道開(kāi)關(guān)模塊 - 最多 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(kāi)關(guān)模塊 - 這作為多路復(fù)用 器開(kāi)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(mǎi)-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)，最終將其無(wú)縫集成到4200A-SCS 測(cè)試環(huán)境中，提 供了*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(zhuān)門(mén)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(lái)執(zhí)行三種超快速I(mǎi)-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(lèi)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(lái) 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(guò)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(lái)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)電壓段最短可以達(dá)到20 ns，每 個(gè)通道最多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(kāi)關(guān)解決方案

將吉時(shí)利高速度、高完整性開(kāi)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(kāi)關(guān)

把各種測(cè)量集成到器件特性分析中最困難的問(wèn)題之一，是每 種測(cè)量類(lèi)型基本上都要求不同的線纜。

4200A-CVIV 多通道開(kāi)關(guān)

選擇與測(cè)量類(lèi)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(lèi)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(kāi)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(kāi)關(guān)，如吉時(shí)利 4200A-CVIV 多通道開(kāi)關(guān)。
新型 4200A-CVIV 多通道開(kāi)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(kāi)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(guò) Clarius 軟件自定義輸出通道名稱(chēng)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(kāi)關(guān)位置

4225-RPM 遠(yuǎn)程預(yù)放/ 開(kāi)關(guān)模塊

對(duì)某些器件，要求進(jìn)行多種類(lèi)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(kāi)關(guān)矩陣，能夠把各 類(lèi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(lèi)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(guò)4225-RPM 遠(yuǎn)程前端放大器/ 開(kāi)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(kāi)關(guān)矩陣

4200A-SCS 有多種可選的開(kāi)關(guān)矩陣配置。
6 插槽707B 和單插槽708B 半導(dǎo)體開(kāi)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(kāi)關(guān)矩陣主機(jī)。

它們是專(zhuān)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(kāi)關(guān)性能。

6. NBTI/PBTI 套件

在開(kāi)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(lèi)型。

在器件開(kāi)發(fā)期間，必須準(zhǔn)確地建立這些效應(yīng)模型，在工藝集 成和生產(chǎn)過(guò)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(shuō)是在去掉壓力的時(shí)點(diǎn)上，晶體管開(kāi) 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(mǎi)-V 技術(shù)。

4200-BTI-A 超快速BTI 套件是業(yè)內(nèi)最XIAN進(jìn)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(kāi)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)行準(zhǔn)確的小信 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(lèi)型。每種類(lèi)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)最 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

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(kāi)爾文連接）
對(duì)數(shù)和線性測(cè)量掃描
4200A-SCS 主機(jī)可以支持最多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

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(méi)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

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(méi)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

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(méi)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)*
限流值精度與電流源技術(shù)指標(biāo)*

過(guò)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。

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(guò)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(guò) 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(guò)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(guò)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(wú)縫集成；對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，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(wèn)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

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(méi)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?/p>

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

最小分辨率

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(wú)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(wú)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(lèi)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

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?xún)?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)

4210-CVU 典型電容精度，3m 電纜( 補(bǔ)充)

注

1. 電容和電導(dǎo)測(cè)量精度是在下述條件下的：DX < 0.1。
2. 電導(dǎo)精度為參考的電容上測(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?xún)?nèi)、相對(duì)濕度5%~60%、預(yù)熱30 分鐘后。

4. CV-IV 多通道開(kāi)關(guān)模塊

I-V/C-V 多通道開(kāi)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(guò)USB 電纜連接至4200A-SCS 主機(jī)

輸出通道

可以配置最多4 個(gè)通道

電壓

210 V

電流

1A

SMU 通道

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(kāi)關(guān)的典型精度，除另外標(biāo)注外均為2 線模式1,3

注

1. CVU 補(bǔ)償時(shí)間不超過(guò)一個(gè)月內(nèi)有效。
2. 4 線模式下；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(kāi)關(guān)模塊

PMU 電流測(cè)量

定時(shí)參數(shù)，有和沒(méi)有4225-RPM 遠(yuǎn)程前端放大器/ 開(kāi)關(guān)模塊時(shí)的典型值

注

1. 所有典型值都使用開(kāi)路測(cè)得。
2. 使用75%~90% 的脈沖頂部默認(rèn)測(cè)量窗口。推薦最小脈沖寬度 = ( 穩(wěn)定時(shí)間) / 75%。
3. 推薦上升/ 下降時(shí)間，使過(guò)沖達(dá)到最小。
4. 電壓或電流量程一定時(shí)推薦最小測(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)定到最終值的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(kāi)關(guān)模塊時(shí)的典型值1

注

1. 所有典型值都使用開(kāi)路測(cè)得。
2. 使用75%~90% 的脈沖頂部默認(rèn)測(cè)量窗口。推薦最小脈沖寬度 = ( 穩(wěn)定時(shí)間) / 75%。
3. 推薦上升/ 下降時(shí)間，使過(guò)沖達(dá)到最小。
4. 電壓或電流量程一定時(shí)推薦最小測(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)定到最終值的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

4225-PMU 和RPM 組合

PMU 電壓測(cè)量

定時(shí)參數(shù), 典型值1

注

1. 所有典型值都使用開(kāi)路測(cè)得。
2. 使用75%~90% 的脈沖頂部默認(rèn)測(cè)量窗口。推薦最小脈沖寬度 = ( 穩(wěn)定時(shí)間) / 75%。
3. 推薦上升/ 下降時(shí)間，使過(guò)沖達(dá)到最小。
4. 電壓或電流量程一定時(shí)推薦最小測(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)定到最終值的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

電壓和電流, 值1

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

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%-100%)；對(duì)40 V 源范圍，跳變時(shí)間為100 ns (0%-100%)。

PMU 脈沖定時(shí)

注

1. 在電壓<10 V 時(shí)，40V 范圍最小可編程跳變時(shí)間( 僅源) 為30ns；在電壓>10 V 時(shí)，為100 ns。

電壓源, 最HAO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)的最 HAO性能，這是在最YOU條件下實(shí)現(xiàn)的。這些數(shù)據(jù)不應(yīng)理解為保障值。

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(méi)有4225-RPM 遠(yuǎn)程前端放大器/ 開(kāi)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(kāi)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(lèi)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

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%-100%)；對(duì)40 V 源范圍，跳變時(shí)間為100 ns (0%-100%)。

脈沖定時(shí)

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, 最HAO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)的最HAO性能，這是在最YOU條件下實(shí)現(xiàn)的。這些數(shù)據(jù)不應(yīng)理解為保障值。

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(méi)有4225-RPM 遠(yuǎn)程前端放大器/ 開(kāi)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(kāi)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(lèi)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(kāi)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(kāi)關(guān)模塊的典型值

注

1. 所有典型值都使用開(kāi)路測(cè)得。
2. 使用75%~90% 的脈沖頂部默認(rèn)測(cè)量窗口。推薦最小脈沖寬度 = ( 穩(wěn)定時(shí)間) / 75%。
3. 推薦上升/ 下降時(shí)間，使過(guò)沖達(dá)到最小。
4. 電壓或電流量程一定時(shí)推薦最小測(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)定到最終值的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

脈沖/ 電平1

注

1. 在4225-PMU 和4225-RPM 遠(yuǎn)程前端放大器/ 開(kāi)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% - 100%)。

使用4225-PMU 進(jìn)行RPM 電壓測(cè)量

定時(shí)參數(shù), 典型值1

注

1. 所有典型值都使用開(kāi)路測(cè)得。
2. 使用75%~90% 的脈沖頂部默認(rèn)測(cè)量窗口。推薦最小脈沖寬度 = ( 穩(wěn)定時(shí)間) / 75%。
3. 推薦上升/ 下降時(shí)間，使過(guò)沖達(dá)到最小。
4. 電壓或電流量程一定時(shí)推薦最小測(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)定到最終值的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(kāi)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(kāi)關(guān)配置采用吉時(shí)利7174A 低電流矩陣卡（帶有707B 或708B 開(kāi)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(kāi)關(guān)的半導(dǎo)體研究、開(kāi)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，支持最多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(lèi)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(kāi)關(guān)主機(jī)
1 個(gè)7072 矩陣開(kāi)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(kāi)關(guān)主機(jī)
每12 針1 個(gè)7072 矩陣開(kāi)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(kāi)關(guān)矩陣主機(jī)

708B 單插槽半導(dǎo)體開(kāi)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(kāi)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(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì) 的。這種配置提供了8 個(gè)儀器輸入，支持最多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(lèi)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(kāi)關(guān)主機(jī)
1 個(gè)7174A 開(kāi)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(kāi)關(guān)主機(jī)
每12 針1 張7072 矩陣開(kāi)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)利高級(jí)DC I-V 和超快速I(mǎi)-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)最XIAN進(jìn)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)行最完善的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)集成解決方案中最JIA

把DC I-V 和超快速I(mǎi)-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(mǎi)-V 模塊
2 個(gè)4225-RPM 遠(yuǎn)程前端放大器/ 開(kāi)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(lái)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(yǔ)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(guò)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(kāi)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(wú)需編程，用來(lái)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)到最小。

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(kāi)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), 最小值(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), 最小值位置(MINPOS)，*個(gè)位置(FIRSTPOS), 最后一個(gè)位置(LASTPOS) 子陣列 (SUBARRAY), 返回?cái)?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(guò)程中自動(dòng)控制探針臺(tái)。與工廠聯(lián)系來(lái)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(guò)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(lái)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(méi)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 NI-GPIB 驅(qū)動(dòng)程序, ProberBench NT 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(méi)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(yǔ)言子例程庫(kù)與測(cè)試環(huán)境集成起來(lái)。用戶庫(kù)模塊在Clarius 中通過(guò)用戶測(cè)試模塊訪問(wèn)。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(kāi)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(kāi)關(guān)矩陣集成起來(lái)。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(kāi)發(fā)子例程和控制開(kāi)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(kāi)發(fā)自己的測(cè)試庫(kù)。

開(kāi)關(guān)矩陣配置

用戶通過(guò)支持的開(kāi)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(jiàn)開(kāi)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(chēng)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(guò)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(wèn)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(wèn)題。

吉時(shí)利外部控制接口(KXCI)

通過(guò)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(guò)內(nèi)置GPIB 或 以太網(wǎng)間接控制超快速I(mǎi)-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(xiě)好程序盡可以 在4200A-SCS 上使用。