新型SMU克服低電流容性設置的棘手測試挑戰
發布時間:2021-12-24 來源:泰克科技 責任編輯:wenwei
【導讀】zaiceshishezhizhongshiyongchangdianlanhuorongxingkapanshi,ceshiyiqishuchudedianronghuitigao,daozhiceliangbuzhunquehuobuwending,youqishifeichanglingminderuodianceliang,yinweitatongshihaiyaotigonghuosaomiaoDC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。
zheliangzhongxinmokuaiweimianlinzhexiewentidekehutigonglezhongyaojiejuefangan,jieshengleyuanlaidetiaoshishijian,jieyuelezhongxinpeizhiceshishezhiyixiaochuewaidianrongdefeiyong。zaiceshigongchengshihuokeyanrenyuanzhuyidaoceliangcuowushi,tamenshouxianbixuzhaodaocuowulaiyuan。zhebenshenjiuyaohuafeishuxiaoshidegongzuo,tamentongchangbixukaochaxuduokenengdelaiyuan,ranhoucainengsuoxiaofanwei。yidanfaxianceliangcuowuyuanzixitongdianrong,nametamenbixutiaojieceshicanshu、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;yekeyizaixianyoudanyuanzhongxianchangshengji。shengjikeyizaixianchangjianbianwancheng,wuxubayiqisonghuifuwuzhongxin,congerjieyuejizhoudezhongduanshijian。ruxugengduoxinxi,jingqingfangwen: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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