【導讀】在(zai)測(ce)試(shi)設(she)置(zhi)中(zhong)使(shi)用(yong)長(chang)電(dian)纜(lan)或(huo)容(rong)性(xing)卡(ka)盤(pan)時(shi)，測(ce)試(shi)儀(yi)器(qi)輸(shu)出(chu)的(de)電(dian)容(rong)會(hui)提(ti)高(gao)，導(dao)致(zhi)測(ce)量(liang)不(bu)準(zhun)確(que)或(huo)不(bu)穩(wen)定(ding)，尤(you)其(qi)是(shi)非(fei)常(chang)靈(ling)敏(min)的(de)弱(ruo)電(dian)測(ce)量(liang)，因(yin)為(wei)它(ta)同(tong)時(shi)還(hai)要(yao)提(ti)供(gong)或(huo)掃(sao)描(miao)DC電壓。為解決這些挑戰，泰克科技旗下公司吉時利為Keithley 4200A-SCS推出了兩種新的源測量單元(SMU)模塊
，即使在高測試連接電容的應用中，仍能進行穩定的弱電測量。

由於設計人員不斷降低電流電平以節約能源

，這個測量挑戰正不斷增長，大型LCD麵板測試正是這種情況，這些麵板最終將用於智能手機或平板電腦中。可能存在高電容測試連接問題的其他應用包括：卡盤上的納米FET I-V測量，采用長電纜的MOSFET的傳遞特點，通過開關矩陣的FET測試，電容器泄漏測量。

支持的電容提高了1000倍

與其他靈敏的SMU相比，新推出的Keithley 4201-SMU中等功率SMU和4211-SMU高功率SMU (選配4200-PA前置放大器)大幅度提高了最大負載電容指標。在支持的最低電流範圍上，4201-SMU和4211-SMU可以供電和測量的係統電容要比當今係統高1,000倍。例如
，如果電流電平在1 ~ 100 pA之間，那麼吉時利模塊可以處理最高1 µF (微法拉)的負載。相比之下
，最大負載電容競品在這種電流電平下
，在測量準確度劣化前隻能容忍1,000 pF。

這zhe兩liang種zhong新xin模mo塊kuai為wei麵mian臨lin這zhe些xie問wen題ti的de客ke戶hu提ti供gong了le重zhong要yao解jie決jue方fang案an
，節jie省sheng了le原yuan來lai的de調tiao試shi時shi間jian，節jie約yue了le重zhong新xin配pei置zhi測ce試shi設she置zhi以yi消xiao除chu額e外wai電dian容rong的de費fei用yong。在zai測ce試shi工gong程cheng師shi或huo科ke研yan人ren員yuan注zhu意yi到dao測ce量liang錯cuo誤wu時shi

，他ta們men首shou先xian必bi須xu找zhao到dao錯cuo誤wu來lai源yuan。這zhe本ben身shen就jiu要yao花hua費fei數shu小xiao時shi的de工gong作zuo，他ta們men通tong常chang必bi須xu考kao察cha許xu多duo可ke能neng的de來lai源yuan，然ran後hou才cai能neng縮suo小xiao範fan圍wei。一yi旦dan發fa現xian測ce量liang錯cuo誤wu源yuan自zi係xi統tong電dian容rong
，那na麼me他ta們men必bi須xu調tiao節jie測ce試shi參can數shu、電纜長度，甚至重新安排測試設置。這離理想狀態相去甚遠。

那麼最新SMU模塊在實踐中是怎樣工作的呢
？我們看一下平板顯示器和納米FET研究中的幾個關鍵應用。

實例1：平板顯示器上的OLED像素驅動器電路

OLED像素驅動器電路印刷在平板顯示器上OLED器件旁邊。為測量其DC特點
，通常會通過開關矩陣把它連接到SMU上，然後再使用12-16米長的三同軸電纜連接到LCD探測站上。由於連接需要非常長的電纜
，所以弱電測量不穩定很常見。在使用傳統SMU連接DUT（如下圖所示）進行測量時，這種不穩定性在OLED驅動器電路的兩條I-V曲線，也就是飽和曲線(橙色曲線)和線性曲線(藍色曲線)中立顯。

使用傳統SMU測量的OLED的飽和和線性I-V曲線。

但是，在使用4211-SMU在DUT的漏極端子上重複這些I-V測量時

，I-V曲線是穩定的，如下圖所示，問題解決了。

使用吉時利最新4211-SMUs測得的OLED的飽和和線性I-V曲線。

實例2：擁有公共柵極和卡盤電容的納米FET

納米FETs和2D FETs測試需要使用一個器件端子，通過探測站卡盤接觸SMU。卡(ka)盤(pan)的(de)電(dian)容(rong)可(ke)能(neng)高(gao)達(da)幾(ji)毫(hao)微(wei)法(fa)拉(la)，在(zai)某(mou)些(xie)情(qing)況(kuang)下(xia)，可(ke)能(neng)必(bi)需(xu)在(zai)卡(ka)盤(pan)頂(ding)部(bu)使(shi)用(yong)傳(chuan)導(dao)連(lian)接(jie)盤(pan)來(lai)接(jie)觸(chu)柵(zha)極(ji)。同(tong)軸(zhou)電(dian)纜(lan)增(zeng)加(jia)了(le)額(e)外(wai)的(de)電(dian)容(rong)。為(wei)評(ping)估(gu)最(zui)新(xin)SMU模塊

，我們把兩個傳統SMU連接到2D FET的柵極和漏極

，得到有噪聲的Id-Vg磁滯曲線，如下圖所示。

使用傳統SMUs測得的2D FET的有噪聲的Id-Vg磁滯曲線。

但是，在我們把兩台4211-SMUs連接到同一器件的柵極和漏極時，得到的磁滯曲線是平滑穩定的
，如下圖所示，解決了研究人員一直要解決的主要問題。

使用兩個4211-SMUs測得的平滑穩定的Id-Vg磁滯曲線。

4201-SMU和4211-SMU既可以在訂購時預先配置到4200A-SCS中，提供全麵的參數分析解決方案；也ye可ke以yi在zai現xian有you單dan元yuan中zhong現xian場chang升sheng級ji。升sheng級ji可ke以yi在zai現xian場chang簡jian便bian完wan成cheng，無wu需xu把ba儀yi器qi送song回hui服fu務wu中zhong心xin，從cong而er節jie約yue幾ji周zhou的de中zhong斷duan時shi間jian。如ru需xu更geng多duo信xin息xi
，敬jing請qing訪fang問wen：https://www.tek.com/keithley-4200a-scs-parameter-analyzer

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作者：泰克科技技術大咖

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