4200-SCS半導(dǎo)體特性分析儀采用了模塊化、可配置、可升級的架構(gòu)。這使得它能夠準(zhǔn)確滿足當(dāng)前的測量需求,也可以模塊擴(kuò)展以滿足后續(xù)的需求。它的工作原理為:
它可以支持多達(dá)9個精密直流源-測量單元能夠提供和測量0.1fA到1A的電流或者1μV-210V的電壓;
1、利用4210-CVU(C-V)模塊可以方便的在1KHz-10MHz測試頻率下進(jìn)行交流阻抗測試??梢詼y量的電容范圍從aF級到μF級;
2、利用可選的4225-PMU超快I-V模塊可以進(jìn)行脈沖和瞬態(tài)測量。
通過這些模塊的組合,來對多端口半導(dǎo)體器件的電學(xué)參數(shù)進(jìn)行測試和分析。
????吉時利交互式測試環(huán)境(KITE)提供了一套完整的圖形用戶界面,無需編程即可支持幾乎所有類型的特性分析測試。它提供了多達(dá)456種標(biāo)準(zhǔn)的特性分析測試庫,包括MOSFET,BJT晶體管、二極管、電阻器、電容器、太陽能電池、碳納米管和NVM存儲器,例如Flash、PRAM,PCRAM等。
硬件測量指標(biāo)
直流源測量單元指標(biāo) (SMU指標(biāo))
4200提供2種SMU單元選項:
1、4200-SMU(中功率) 最大電壓 210V,最大電流100mA,最大功率2.2W;
2、4210-SMU(高功率) 最大電壓210V,最大電流1A,最大功率22W
電流指標(biāo):(其中1A量程為4210-SMU指標(biāo),10nA-1pA量程需要外接4200-PA電流前置放大器單元)225-PMU脈沖測量單元介紹
????隨著納米技術(shù)的不斷發(fā)展,出現(xiàn)了新型材料(高K,SOI等),越來越小的器件尺寸和越來越快的工作速度,這些高新技術(shù)的結(jié)合使得對納米結(jié)構(gòu)的特性分析變得越來越富于挑戰(zhàn)性。傳統(tǒng)的DC I-V技術(shù)可能會導(dǎo)致器件的一些自熱效應(yīng),從而會影響器件的性能。為了減少自熱效應(yīng)的影響,4200-SCS半導(dǎo)體特性分析儀提供了脈沖I-V測試的擴(kuò)展能力,它可以與DC測試結(jié)合,從而能得出更為精準(zhǔn)的測試結(jié)果。
????4200-SCS提供了4225-PMU快速脈沖測量單元,它集成了高速雙通道脈沖發(fā)生器和雙通道數(shù)字示波器,4225-PMU超快I-V模塊是4200-SCS半導(dǎo)體特性分析儀的最新的測量模塊選項。它把超快速的電壓波形產(chǎn)生和信號觀察能力集成在4200-SCS已經(jīng)有的強(qiáng)大測試環(huán)境,提供了前所未有的I-V測試性能,極大地擴(kuò)展了4200-SCS對材料,器件和工藝的特性分析能力。同樣重要的是,它使得超快的I-V源和測量過程和使用傳統(tǒng)高分辨率SMU單元進(jìn)行DC測量的過程是一樣的簡單。
????每一個4225-PMU模塊提供了2個通道,每個通道都集成了源和測量能力,但只占用4200-SCS機(jī)箱中的一個插槽。和業(yè)界其解決方案的不同的是,4225-PMU的每個通道將高速電壓輸出(脈沖寬度從60ns至DC)和電流電壓參數(shù)的同步測量結(jié)合在一起。有了這樣的超高速電壓源,電壓和電流測量的組合能力,現(xiàn)有的4200-SCS系統(tǒng)可以很容易地升級到一個靈活的為超高速I-V測試廣泛應(yīng)用的測量工具。每個4200-SCS機(jī)箱能夠容納4塊4225-PMU模塊,最多可以有8路超快源和測量通道。
主要應(yīng)用領(lǐng)域:
1、超快的I-V測量;
2、脈沖I-V和瞬態(tài)I-V測量;
3、Flash,PCRAM,以及非揮發(fā)性存儲器測試;
4、中等尺寸功率器件的隔熱測試;
5、CMOS器件測試,比如高K電介質(zhì);
6、NBTI/PBTI可靠性測試。
主要技術(shù)指標(biāo):
1、系統(tǒng)脈沖發(fā)生器頻率:50MHz-1Hz;
2、系統(tǒng)最小脈沖發(fā)生器寬度:10ns@10V,50ns@40V;
3、脈沖I-V模式下,測量Id-Vg參數(shù)的最小脈寬為60ns@10V,140ns@40V;
4、最大脈沖電壓:80V P-P,-40V—40V;
5、最大電流:800mA;電流量程:100nA,1uA,10uA,100uA,1mA,10mA,200mA,800mA;
6、電流測量分辨率:10pA;
7、電流測量精度:0.5%+1nA;
8、可同時測量I和V,采樣率200M/s;
9、多個PMU模塊的同步時間
測試庫支持:
最新的KTEI軟件包括了很多的標(biāo)準(zhǔn)超快I-V測試庫,包括對器件的隔熱脈沖I-V的特性分析,對MOSFET的電荷陷阱的瞬態(tài)效應(yīng)得特性分析,以及電荷泵,電阻,二極管,電容,閃存和太陽電池的測試庫。測試庫還提供了例程,說明如何使用內(nèi)置波形和任意波形發(fā)生器(ARB)的設(shè)定段,以及對可選的4225-RPM遠(yuǎn)端放大器/開關(guān)的使用例程。