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Keithley 4200A-SCS 参数分析仪
技术规格
4200A-SCS 仪器和模块
| 型号 | 说明 | 主要测量 | 范围 | 测量分辨率 |
| 4200-SMU | 中等功率源测量单元 | DC I-V 超低频率 C-V 准静态 C-V |
±100 mA, ±210 V | 0.2 μV, 100 fA |
| 4210-SMU | 高功率源测量单元 | ±1 A, ±210 V | 0.2 μV, 100 fA | |
| 4200-PA | 远程前端放大器模块 | 扩展所有 SMU 的电流范围 | 0.2 μV, 10 aA | |
| 1 kHz - 10 MHz | ||||
| 4210-CVU | 电容电压单元 | AC 阻抗 C-V, C-f, C-t |
±30 V 内置DC 偏置装置(60 V 差分) 使用 SMU 扩展直流偏置电压至 |
- |
| ±210V | ||||
| 4200A-CVIV | I-V/C-V 多通道 开关模块 |
DC I-V 和 C-V 自动切换 | - | - |
| 脉冲式 I-V SegmentARBR® 多电平脉冲 瞬态波形捕获 |
±40 V (80 V p-p), ±800 mA 200 MSa/s 同时测量电流和电压 |
|||
| 4225-PMU | 超快速脉冲测量单元 | 2048 个唯一段 | 75 nA | |
| 20 ns 脉宽仅输出时 | ||||
| 60 ns 脉宽输出同时测流时 | ||||
| 4225-RPM | 远程前段放大器 / 开关模块 |
DC I-V、C-V、脉冲式 I-V 间自动切换 |
扩展 4225-PMU 单元的电流范围 | 200 pA |
| 4220-PGU | 高压脉冲发生器单元 | 脉冲式电压源 Segment ARB® 多电平脉冲 |
±40 V (80 Vp-p) 2048 个唯一段 |
- |
| 接地单元 | 内置低噪声接地单元 | - | 三同轴连接 : 2.6 A 接线柱 : 9.5 A |
- |
提取或测量参数列表实例
| CMOS 晶体管 | Id-Vg, Id-Vd, Ig-Vg, Vth, Vtlin, Sub-Vt, Rds-on, breakdown, capacitance, QSCV, Low-frequency CV, self-heating reduction and more |
| BJT | Ic-Vc, Vcsat, Gummel plot, capacitance, βF, αF |
| 非易失性存储器 | Vth, endurance test, capacitance |
| 纳米尺寸器件 | Resistance, Id-Vg, Id-Vd, Ic-Vc |
| 分立元器件 | Id-Vg, Id-Vd, Ic-Vc, Vfdiode, Vrdiode, capacitance |
| 材料 | Van der Pauw, 4-point collinear resistivity, Hall Effect |
| 光伏器件 | Iforward, Ireverse, HiR, LoR |
| 功率器件 | Pulsed Id-Vg, pulsed Id-Vd, breakdown |
| 可靠性 | NBTI/PBTI, charge pumping, hot carrier injection, V-Ramp, J-Ramp, TDDB |
主要性能指标
I-V 源测量单元(SMU)
- ± 210 V/100 mA 或 ± 210 V/1 A 模块
- 100 fA测量分辨率
- 选配前端放大器提供了 10 aA测量分辨率
- 10 mHz - 10 Hz 超低频率电容测量
- 100 μF负载电容
- 四象限操作
- 2 线或 4 线连接
C-V 多频率电容单元(CVU)
- AC 阻抗测量 (C-V, C-f, C-t)
- 1 kHz - 10 MHz 频率范围
- ± 30 V (60 V差分)内置DC偏置源，可以扩展到± 210 V(420 V 差分)
- 选配 CVIV 多通道开关，在 I-V 测量和 C-V 测量之间简便切换脉冲式I-V 超快速脉冲测量单元(PMU)
- 两个独立的或同步的高速脉冲 I-V 源和测量通道
- 200 MSa/s，5 ns 采样率
- ±40 V (80 V p-p)，±800 mA
- 瞬态波形捕获模式
- 任意波形发生器 Segment ARB® 模式，支持多电平脉冲波形，10 ns 可编程分辨率
高压脉冲发生器单元(PGU)
- 两个高速脉冲电压源通道
- ±40 V (80 V p-p)，± 800 mA
- 任意波形发生器 Segment ARB®模式，支持多电平脉冲波形，10 ns 可编程分辨率I-V/C-V 多通道开关模块 (CVIV)
- 在 I-V测量和 C-V 测量之间简便切换，无需重新布线或抬起探针
- 把 C-V测量移动到任意端子，无需重新布线或抬起探针远程前端放大器/ 开关模块(RPM)
- 在 I-V 测量、C-V 测量和超快速脉冲 I-V 测量之间自动切换
- 把 4225-PMU的电流灵敏度扩展到数十皮安
- 降低电缆电容效应
订货信息
标配附件
- 4200A-SCS
- 参数分析仪主机
1 条236-ILC-3 互锁电缆, 3 米(10 英尺)
2 条4200-TRX-2 超低噪声三轴电缆，2 米(6.6 英尺)。 - 4200-SMU
- 中等功率源测量单元, 适用于4200A-SCS, 100 mA ~ 100 fA, 200 V ~ 0.2mV, 2 W
- 如果配置一个前端放大器：
- 4200-PA 标配所有电缆。参见下面的4200-PA。
- 如果没有配置前端放大器：
- 2 条4200-MTRX-2 迷你超低噪声三轴电缆，2 米(6.6 英尺)。
- 4201-SMU
- 中等功率源测量单元, 适用于4200A-SCS和高电容设置, 100 mA ~ 100 fA, 200 V ~ 0.2 μV, 2 W, 10 μA负载电容
- 如果配置一个前端放大器：
- 所有电缆都带有4200-PA，参见下面的4200-PA。
- 如果没有配置前端放大器：
- 2根4200-MTRX-2迷你超低噪声三同轴电缆, 2m (6.6英尺)
- 4210-SMU
- 高功率源测量单元，用于4200A-SCS，1 A ~ 100 fA，200 V ~ 0.2 μV，20 W
- 如果配置一个前端放大器：
- 4200-PA 标配所有电缆。参见下面的4200-PA。
- 如果没有配置前端放大器：
- 2 条4200-MTRX-2 迷你超低噪声三轴电缆，2 米(6.6 英尺)。
- 4211-SMU
- 高功率源测量单元, 适用于4200A-SCS和高电容设置, 1 A ~ 100 fA, 200 V ~ 0.2 μV, 20 W, 10 μA负载电容
- 如果配置一个前端放大器：
- 所有电缆都带有4200-PA，参见下面的4200-PA。
- 如果没有配置前端放大器：
- 2根4200-MTRX-2迷你超低噪声三同轴电缆, 2m (6.6英尺)
- 4200-PA
- 远程前端放大器选项，用于4200-SMU 和4210-SMU，把SMU 扩展到0.1 fA 分辨率
1 条4200-RPC 远程前端放大器电缆，2 米(6.6 英尺)
2 条4200-TRX-2 超低噪声三轴电缆，2 米(6.6 英尺) - 4210-CVU
- 电容- 电压(C-V) 模块4 根CA-447A SMA 电缆, 公头到母头, 100W, 1.5m (5 英尺) • 4 个CS-1247 母头SMA 到公头BNC 适配器
2 个CS-701 BNC T 型适配器• 1 个TL-24 SMA 扭矩扳手 - 4215-CVU
- 高分辨率电容-电压(C-V)模块4根CA-447A SMA电缆, 公头到公头, 100 Ω, 1.5m (5英尺) • 4个CS-1247母头SMA到公头BNC转接头
2个CS-701 BNC偏置T转接头 - 4225-PMU
- 超快速脉冲测量单元4 根SMA 到SMA 50W 电缆, 2m (6.6 英尺)
2 个SMA 到SSMC Y 电缆组件, 6 英寸 - 4225-RPM
- 远程前端放大器/ 开关模块1 条SMA 到SMA 50W 电缆, 20cm (7.9 英寸)
1 个三同轴到BNC 适配器
1 个BNC 到SMA 适配器
1 条RPM 电缆, 2.1m (6.9 英尺) - 4220-PGU
- 高电压脉冲发生器(4) SMA 到SMA 50W 电缆, 2m (6.6 英尺)
(2) SMA 到SSMC Y- 电缆组件, 6 英寸 - 4200A-CVIV
- I-V，C-V 多功能开关模块2 条4200A-CVIV-SPT SMU 直传模块
2 条214543500 插槽封堵模块
1 条174691500 USB 电缆
注：对通过4200A-CVIV 连接的每个SMU，都要求一个或4200A-CVIV-SPT 或一个4200-PA。
开关系统和卡
- 707B
- 6 插槽开关矩阵主机
CA-180-4A 五类以太网交叉电缆, 1m (3.3 英尺)
CA-179-2A 五类以太网电缆3m (10 英尺)
CO-7 线路连线
后面固定机架安装硬件 - 708B
- 单插槽开关矩阵主机
CA-180-4A 五类以太网交叉电缆, 1m (3.3 英尺)
CA-179-2A 五类以太网电缆3m (10 英尺)
CO-7 线路连线 - 7072
- 8×12, 半导体矩阵卡
- 7174A
- 8×12, 高速、低泄漏电流矩阵卡
选配附件
连接器和转接头
- CS-565
- 母头BNC 到母头BNC 转接头
- CS-701
- BNC T 型转接头 ( 母头, 公头, 母头)
- CS-719
- 3 槽三同轴插孔插座
- CS-1247
- SMA 母头到BNC 公头转接头
- CS-1249
- SMA 母头到SMB 插头转接头
- CS-1251
- BNC 母头到SMB 插头转接头
- CS-1252
- SMA 公头到BNC 母头转接头
- CS-1281
- SMA 母头到SMA 母头转接头
- CS-1382
- 母头MMBX 插孔到公头SMA 插头转接头
- CS-1390
- 公头LEMO 三同轴到母头SMA 转接头
- CS-1391
- SMA T 型转接头( 母头, 公头, 母头)
- CS-1479
- SMA 公头到BNC 公头转接头
- 237-BAN-3A
- 三同轴转香蕉头电缆
- 237-BNC-TRX
- 公头BNC 到3 槽母头三同轴转接头
- 237-TRX-BAR
- 3 槽三同轴直通转接头( 母头到母头)
- 237-TRX-T
- 3 槽公头到双3 槽母头三同轴T 型转接头
- 7078-TRX-BNC
- 3 槽公头三同轴到BNC 转接头
- 7078-TRX-GND
- 3 槽公头三同轴到母头BNC 连接器( 去掉guard 层)
测试夹具盒
- 8101-PIV
- 脉冲I-V 演示夹具盒
机柜安装附件
- 4200-RM
- 固定机架安装套件
电缆和电缆套件
注：所有4200A-SCS 系统和仪器选项均带有标配电缆, 长3m (9.8 英尺)。
- CA-19-2
- BNC 到BNC 电缆, 1.5m
- CA-404B
- SMA 到SMA 同轴电缆, 2m
- CA-405B
- SMA 到SMA 同轴电缆, 15cm
- CA-406B
- SMA 到SMA 同轴电缆, 33cm
- CA-446A
- SMA 到SMA 同轴电缆, 3m
- CA-447A
- SMA 到SMA 同轴电缆, 1.5m
- CA-451A
- SMA 到SMA 同轴电缆, 10.8cm
- CA-452A
- SMA 到SMA 同轴电缆, 20.4cm
- 236-ILC-3
- 安全互锁电缆, 3m
- 237-ALG-2
- 低噪声三同轴输入电缆, 端接3 个鳄鱼夹, 2m
- 4210-MMPC-C
- 多功能(I-V, C-V, 脉冲) 探针台电缆套件，用于Cascade Microtech 12000 系列
- 4210-MMPC-S
- 多功能(I-V, C-V, 脉冲) 探针台电缆套件，用于SUSS MicroTec PA200/300 系列
- 4210-MMPC-L
- 多功能(I-V, C-V, 脉冲) 探针台电缆套件，用于Lucas Signatone 探针台
- 4210-MMPC-W
- 多功能(I-V, C-V, 脉冲) 探针台电缆套件，用于Wentworth Laboratories 探针台
- 4200-MTRX-*
- 超低噪声SMU 三同轴电缆：1m、2m 和3m 选项
- 4200-PRB-C
- SMA 到SSMC Y 电缆，带有本地接地
- 4200-RPC-*
- 远程前端放大器电缆：0.3m、2m、3m、6m 选项
- 4200-TRX-*
- 超低噪声前端放大器三同轴电缆: 0.3m、0.7m、2m、3m 选项
- 7007-1
- 双屏蔽优质GPIB 电缆，1m
- 7007-2
- 双屏蔽优质GPIB 电缆，2m
转接头、电缆和稳定器套件
- 4200-CVU-PWR
- CVU 功率套件，用于±200V C-V
- 4200-CVU-PROBER-KIT
- 附件套件，用来连接流行的分析探针台
- 4200-PMU-PROBER-KIT
- 通用电缆/ 连接器套件，用来把4225-PMU 连接到大多数三同轴和同轴探针台。每个 4225-PMU 模块要求一个套件。
软件
- ACS-BASIC
- 元件特性分析分析软件
其他附件
- EM-50A
- 改进的功率分配器
- TL-24
- SMA 扭矩扳手
- 4200-CASE
- 4200A-SCS 运送箱
基本技术指标
- 主机显示器
- 15.6 英寸LCD, 容性触摸屏 1920 × 1080 全高清 10 点触控
- 外挂显示器
- 外部VGA、HDMI或Display Port: 系统设计用于1920 × 1080分辨率的外部监视器
- 温度范围
- 工作时: +10°~ +40℃
贮存时: -15°~ +60℃ - 湿度范围
- 工作时: 5% ~ 80% 相对湿度, 无冷凝
贮存时: 5% ~ 90% 相对湿度, 无冷凝 - 高度
- 工作时: 0 ~ 2000 m
贮存时: 0 ~ 4600 m - 功率要求
- 100 V ~ 240 V, 50 ~ 60 Hz
- 最大VA
- 1000 VA
- 安规标准
- 安全: 欧洲低压规程
EMC: 欧洲EMC 规程 - 外观尺寸
- 43.6 cm 宽x 22.3 cm 高x 56.5 cm 深(17 5/32 英寸x 8 英寸x 22 英寸)
- 重量( 近似值)
- 四个SMU 的典型配置：29.7 千克(65.5 磅)
- I/O 端口
- USB, SVGA, 打印机, RS-232, GPIB, 以太网, 鼠标, 键盘
- 接地单元
- 4200-SMU、4210-SMU 和4200-PA 规范中包括使用接地单元时的电压误差。
在使用接地单元时没有额外的误差。 - 输出端接口
- 双三同轴, 5 路接线柱
- 最大电流
- 使用双三同轴连接时为2.6A；使用5 路接线柱时为9.5A
- 负载电容
- 没有限制
- 电缆电阻
- FORCE ≤ 1W, SENSE ≤ 10W
- LCD 显示像素指引
- LCD 显示画面是由像素矩阵组成的，每个像素又由红、绿、蓝子像素组成。这些像素和 子像素会固定在不变的状态，在显示屏上产生永久的黑点、白点或彩点。其一般分为亮 像素( 或亮点) 缺陷或黑像素( 或黑点) 缺陷。
亮点缺陷：黑色校验码型上会看到一个点一直亮着，可以是白点，也可以是彩点。
黑点缺陷：在红色、绿色和/ 或蓝色校验码型上一个点表现为黑色或紫色( 或品红色)。 在收到新仪器中，4200A-SCS 使用的LCD 显示器允许最多有6 个亮点缺陷，允许最多 有三对亮点缺陷( 相邻的有缺陷的点)。根据像素指引，不允许有三个相邻的亮点缺陷。 LCD 显示器允许有最多5 个黑点缺陷。两个相邻的黑点缺陷算成一个黑点缺陷。最多允 许有三对黑点缺陷。根据像素指引，不允许有三个相邻的黑点缺陷。
主机
- 4200A-SCS
- 参数分析仪，带有15.6” LCD 显示器
- 4200A-SCS/NFP
- 参数分析仪，没有LCD 显示器
仪器/ 模块
- 4200-PA
- 远程SMU 前端放大器模块
- 4200-SMU
- 中等功率源测量单元
- 4200-SMU-R
- 可以在现场安装的中等功率源测量单元
- 4200-SMU/PA-R
- 可以在现场安装的中等功率源测量单元，带前端放大器
- 4201-SMU
- 中等功率源测量单元，适用于高电容设置
- 4201-SMU-R
- 可以在现场安装的中等功率源测量单元，适用于高电容设置
- 4201-SMU/PA-R
- 可以在现场安装的中等功率源测量单元，适用于高电容设置，带前端放大器
- 4210-SMU
- 高功率源测量单元
- 4210-SMU-R
- 可以在现场安装的高功率源测量单元
- 4210-SMU/PA-R
- 可以在现场安装的高功率源测量单元，带前端放大器
- 4211-SMU
- 高功率源测量单元，适用于高电容设置
- 4211-SMU-R
- 可以在现场安装的高功率源测量单元，适用于高电容设置
- 4211-SMU/PA-R
- 可以在现场安装的高功率源测量单元，适用于高电容设置，带前端放大器
- 4210-CVU
- 多频率C-V单元
- 4215-CVU
- 高分辨率多频率C-V单元
- 4225-PMU
- 超快速脉冲式I-V 单元
- 4220-PGU
- 脉冲发生器单元
- 4225-RPM
- 远程前端放大器/ 开关模块
- 4200A-CVIV
- CVIV 多通道开关模块
- 4200-CVU-PWR
- C-V 功率套件
套件配置
4200A-SCS-PK1 高分辨率I-V
- 4200A-SCS
- 参数分析仪主机
- 4200-SMU
- 两个中等功率SMU
- 4200-PA
- 一个前端放大器
- 8101-PIV
- 一个测试夹具盒及样本器件
4200A-SCS-PK2 高分辨率I-V 和C-V
- 4200A-SCS
- 参数分析仪主机
- 4200-SMU
- 两个中等功率SMU
- 4200-PA
- 一个前端放大器
- 4210-CVU
- 一个多频率C-V
- 8101-PIV
- 一个测试夹具盒及样本器件
4200A-SCS-PK3 高功率I-V 和C-V
- 4200A-SCS
- 参数分析仪主机
- 4200-SMU
- 两个中等功率SMU
- 4210-SMU
- 两个高功率 SMU
- 4200-PA
- 两个前端放大器
- 4210-CVU
- 一个多频率C-V
- 8101-PIV
- 一个测试夹具盒及样本器件
4200A-SCS-PKA高分辨率I-V
- 4200A-SCS
- 参数分析仪主机
- 4200-SMU
- 两个中等功率SMU，适用于高电容设置
- 4200-PA
- 一个前端放大器
- 8101-PIV
- 一个测试夹具盒及样本器件
4200A-SCS-PKB高分辨率I-V和C-V
- 4200A-SCS
- 参数分析仪主机
- 4200-SMU
- 两个中等功率SMU，适用于高电容设置
- 4200-PA
- 一个前端放大器
- 4210-CVU
- 一个多频率C-V
- 8101-PIV
- 一个测试夹具盒及样本器件
4200A-SCS-PKC高功率I-V和C-V
- 4200A-SCS
- 参数分析仪主机
- 4200-SMU
- 两个中等功率SMU，适用于高电容设置
- 4210-SMU
- 两个高功率 SMU，适用于高电容设置
- 4200-PA
- 两个前端放大器
- 4210-CVU
- 一个多频率C-V
- 8101-PIV
- 一个测试夹具盒及样本器件
升级4200A-SCS 参数分析仪
除在参数分析仪中增加仪器模块外，还可以通过其他升级选项，使参数分析仪保持最新技术和应用测试。
- 4200A-MF-UP
- 这种升级服务将把任何4200A-SCS 主机转换成采用Clarius+ 软件的4200A-SCS 宽屏 主机。4200A-SCS 中的任何仪器模块都将移到4200A-SCS 主机，系统将获得出厂校准 及主机一年保修。
- 4200-IFC
- 在4200A-SCS 主机中增加任何仪器模块时必须进行的安装和出厂校准服务。每张仪器 模块升级订单只要求一个4200-IFC。在订购4200A-MF-UP 时不要求。 保修信息
- 保修摘要
- 本节概括了4200A-SCS 保修。如需完整的保修信息，请参阅4200A-SCS 参考手册。 非由吉时利制作的产品的任何部分均不享受这一保修，吉时利没有义务为任何其他制造 商制造的产品提供保修。
- 硬件保修
- 吉时利仪器公司保证吉时利制造的硬件部分在一年内没有材料或工艺缺陷，其前提是此 类缺陷不是由于未根据硬件说明使用吉时利硬件引起的。保修不适用于客户改动吉时利 硬件或在环境规范之外操作硬件。
- 软件保修
- 吉时利保证吉时利产品的软件或固件部分在90 日内在所有材料方面均满足公布的技术数 据，其前提是软件根据软件说明用于预计的产品之上。吉时利不保证软件操作不间断或 没有差错，也不保证软件足以满足客户的预计应用。本保修不适用于客户对软件做出的 任何修改。
嵌入式PC 政策
注意：只有由吉时利仪器在4200A-SCS 上预装出厂认可的Windows 操作系统和应用软件时，吉时利仪器才保证Model 4200A-SCS 的性能。通过增加未被认可的第三方应用软件( 吉时利仪器没有明确认可和支持的软件) 而修改的系统不在产品 保修范围之内。采用未经认可的软件的Model 4200A-SCS 系统可能需要恢复到出厂认可的情况，才能执行保修服务( 如校准、 升级、技术支持)。吉时利仪器提供的把系统恢复到出厂认可情况的服务视为保外服务，将收取相关的工时费和材料费。参考 手册及本文第41 页“认可的第三方软件”中列明了认可的软件。
注意：不要在任何Model 4200A-SCS 上重装或升级Windows 操作系统(OS)。只应在吉时利授权服务中心完成这一操作。违 反这一事项将使Model 4200A-SCS 保修失效，可能会导致Model 4200A-SCS 不能使用。如果想重装或升级Windows 操作 系统，必须返回工厂维修，并视为保外服务处理，会收取工时费和材料费。
