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精细之至,方显英雄本色——保证源表测量精度的小秘籍

精准的测试,几乎是所有工程师测试工作永恒的追求目标。但这绝非易事,特别是小信号的测量。例如,半导体器件、材料、医疗、MEMS、发光器件等,需要测量精确伏安(I-V)特性曲线、绝缘特性、电容漏电流、暗电流等小信号,源表往往是首选。

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B2912B双通道源表:210V电压、10A脉冲电流、21比特垂直分辨率、10fA电流分辨率、100KSa/s采样速率、图形化显示


但是,我们遇到很多工程师、硕士博士生、甚至教授,在日常工作中利用源表进行精密测量,有时在抱怨测量数据不准确、重复性差等问题时,往往第一反应是测试仪表有问题。


如果看了这个小秘籍,问题可能会迎刃而解!


一 测试时间的配置


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如上图所示、很多半导体器件或先进材料,由于介于绝缘体和导体的双重特性,阻抗高、RC时间常数大,激励响应会出现滞后,需要更具器件的响应特性进行恰当的参数配置。


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上图是Quick IV软件,在这里可以配置测试时间,包括信号建立的延迟和测试孔径时间。设置延时,可以等信号建立稳定后再进行测试;如果信号稳定时间较长(大于20ms),可以把测量孔径时间(Aperture time)设置为工频周期的整倍数,进一步抑制工频噪声,提升测量精度。


二 测试连接 – 采用三同轴电缆


精密型源表,例如B2900B,共有6个输出端子,默认为“香蕉头”插拔方便,便于电路板的电源供电,或者电流测试不是非常极限的应用场合(nA级以上)。


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但在测量pA/fA极小电流时,普通BNC自身引起的漏电流可能超出需要测量的电流。这时需要采用三同轴(Triax)线缆。这种线缆通过在内外层直接增加一个等电位层(Guard)大大降低线缆引起的漏电流。


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三同轴接线与普通BNC相比,漏电流相差100,000,000


N1297A/B转接头将B2900B源表输出端子转化成三同轴端口,同时高品质三同轴线缆16494A,以及插件元器件测试治具N1295A。


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N1297A/转换接头


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N1295A插件元器件测试治具


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16494A 三同轴电缆


三 器件原型库(Library)


除了上述设置和硬件配置,软件对测试工作同等重要,如半导体器件测试时,您是否希望使用与国际最顶尖的芯片设计公司是一样的软件平台?


Easy Expert内置丰富半导体器件和测试项模型库,让您与最顶尖的芯片公司站在同一起跑线上,并且极短时间内就成为半导体测试专家!


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Easy Expert 软件不仅仅只是支持行业标准的B1500系列高端半导体参数分析仪,也支持B2900系列台式源表,可安装于外部电脑PC上,并通过第三方软件对Easy Expert进行控制。下图为Easy Expert 在连接到B2900B时具备的器件模型库,典型的有BJT、CMOS、Discrete、Solar Cell等。


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来源:KEYSIGHT






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