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Vielseitige IV-Messungen zur Charakterisierung von Halbleiterbauelementen
Keysight Strom-Spannungs-Analysatoren bieten präzise, rauscharme Quell- und Messfunktionen, die für die Charakterisierung von Halbleiterbauelementen und die Materialforschung unerlässlich sind. Entwickelt, um einen breiten Bereich von Strom- und Spannungspegeln zu verarbeiten – von Femtoampere-Strömen bis zu Hochspannungssweeps – liefern diese Analysatoren präzise, wiederholbare Messungen für vielfältige Anwendungen. Mit flexiblen Mehrkanal-Konfigurationen und intuitiver Softwaresteuerung beschleunigen Keysight IV-Analysatoren die Geräteentwicklung, Zuverlässigkeitstests und Prozessoptimierung. Fordern Sie noch heute ein Angebot für eine unserer beliebten Konfigurationen an. Benötigen Sie Hilfe bei der Auswahl? Sehen Sie sich die untenstehenden Ressourcen an.
Breites Quellen-/Messspektrum
Unterstützung der präzisen IV-Charakterisierung für eine Vielzahl von Geräten, einschließlich fortschrittlicher Materialien, analoger Komponenten und leckstromarmer Strukturen.
Modulare Systemarchitektur
Ermöglicht die einfache Charakterisierung einzelner Geräte oder mehrerer Anschlüsse und eignet sich ideal für Anwendungen von der Grundlagenforschung bis hin zu Tests in Produktionsqualität.
gepulste und transiente IV-Fähigkeit
Schnelles Geräteverhalten erfassen und gleichzeitig die Eigenerwärmung minimieren durch integrierte Pulsationsfunktionen mit Submillisekundenauflösung und schneller Messwerterfassung.
Intuitive Benutzeroberfläche für effiziente Steuerung
Die EasyEXPERT-Software vereinfacht die Testvorbereitung und -analyse durch vorkonfigurierte Messvorlagen, Echtzeit-Grafikfunktionen und Datenvergleichsfunktionen.
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Maximum output current
1 A
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Maximum output voltage
200 V
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Minimum current measurement resolution
0.1 fA bis 5 pA
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Minimum voltage measurement resolution
0.5 µV bis 100 µV
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Number of channels
Up to 8
Beliebteste Konfigurationen
IV-Analysator / 8-Slot-Präzisionsmess-Mainframe
Präzisions-IV-Analysator / 8-Slot-Präzisionsmess-Mainframe
- Flächenwiderstands-/Spezifische-Wert-Messung
- Wie man Strom-Spannungs-Kennlinien auswertet
Dienstleistungen und Support
Innovieren Sie im Handumdrehen mit maßgeschneiderten Supportplänen und priorisierten Reaktions- und Bearbeitungszeiten.
Profitieren Sie von planbaren, leasingbasierten Abonnements und umfassenden Lifecycle-Management-Lösungen – damit Sie Ihre Geschäftsziele schneller erreichen.
Als KeysightCare-Abonnent profitieren Sie von einem erweiterten Service mit zuverlässiger technischer Unterstützung und vielem mehr.
Stellen Sie sicher, dass Ihr Testsystem den Spezifikationen entspricht und sowohl lokale als auch globale Standards erfüllt.
Schnelle Messungen dank hauseigener, von Ausbildern geleiteter Schulungen und E-Learning.
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Häufig gestellte Fragen
Ein Strom-Spannungs-Analysator (IV-Analysator) ist ein Präzisionsinstrument zur Charakterisierung des elektrischen Verhaltens von Halbleiterbauelementen. Er misst Strom und Spannung an den Anschlüssen des Bauelements. Typischerweise besteht er aus mehreren Source-Measure-Units (SMUs), die Spannung oder Strom liefern und gleichzeitig den jeweils anderen Parameter messen können. Diese Analysatoren bieten hohe Auflösung, geringes Rauschen und einen großen Dynamikbereich – Eigenschaften, die für die genaue Bestimmung von Bauelementparametern wie Schwellenspannung (Vth), Ein-/Aus-Stromverhältnis, Leckstrom, Subthreshold-Steilheit, Widerstand, Durchbruchspannung und Sättigungsstrom entscheidend sind. IV-Analysatoren sind unverzichtbar für die Prozessentwicklung, die Bauelementmodellierung, die Fehleranalyse und die Zuverlässigkeitsprüfung. Sie ermöglichen es Ingenieuren, das Verhalten eines Bauelements unter verschiedenen elektrischen Belastungen zu verstehen. Auch in der Forschung sind sie unerlässlich, insbesondere wenn neuartige Materialien oder Bauelementarchitekturen (z. B. organische Halbleiter, 2D-Materialien oder FinFETs) eine präzise elektrische Untersuchung erfordern.
Strom-Spannungs-Analysatoren sind äußerst vielseitig und eignen sich zur Prüfung eines breiten Spektrums von Halbleiterbauelementen und -materialien. Dazu gehören traditionelle Bauelemente wie Dioden, Bipolartransistoren (BJTs), MOSFETs und JFETs; Leistungshalbleiter wie IGBTs, SiC- und GaN-basierte Transistoren; sowie neuartige Bauelemente wie Dünnschichttransistoren (TFTs), organische Feldeffekttransistoren (OFETs) und Memristoren. IV-Analysatoren sind auch ideal zur Bewertung passiver Bauelemente wie Widerstände und Kondensatoren, Photovoltaikzellen und Sensorschnittstellen. Ihre Fähigkeit, Niedrigstrommessungen bis in den Femtoampere-Bereich durchzuführen, ermöglicht die präzise Charakterisierung von Isoliermaterialien und hochohmigen Knotenpunkten. Die Unterstützung von Spannungssweeps bis zu mehreren hundert Volt ermöglicht die Analyse von Durchbruchspannungen und Hochspannungstests. Mehrpolstrukturen, darunter SOI-Bauelemente, High-k-Gate-Stacks und Multigate-FETs, profitieren von der Mehrkanalkonfiguration der Analysatoren, die synchronisierte Messungen an mehreren Anschlüssen ermöglicht.
Mehrkanal-IV-Analysatoren verbessern die Flexibilität, Parallelität und Testabdeckung komplexer Strukturen oder Strukturen mit mehreren Bauelementen erheblich. Jeder Kanal, typischerweise mit einem präzisen SMU (Surface Measurement Unit) ausgestattet, kann unabhängig oder synchronisiert mit anderen Kanälen betrieben werden, um Signale an spezifischen Anschlüssen zu erzeugen oder zu messen. Diese Fähigkeit ist entscheidend für Bauelemente wie MOSFETs (Gate, Drain, Source, Bulk), FinFETs oder gestapelte Chipstrukturen, bei denen die Messung der Wechselwirkung zwischen den Anschlüssen unter verschiedenen Vorspannungsbedingungen unerlässlich ist. Mehrkanal-Setups optimieren zudem das Testen von Bauelement-Arrays, Wafern mit Hunderten von Teststellen oder Systemen mit integrierten Schaltmatrizen. Kanalkopplung, Quell-/Monitor-Synchronisation und erweiterte Triggerfunktionen ermöglichen die Echtzeit-Auswertung des Bauelementverhaltens über mehrere Knoten hinweg und tragen so zur Reduzierung der Messzeit bei, während gleichzeitig Genauigkeit und Wiederholbarkeit verbessert werden. Darüber hinaus verbessert Testsequenzierungssoftware die Automatisierung und unterstützt die Wiederverwendung von Testplänen für verschiedene Bauelemente oder Wafer.
Gepulste IV-Messungen dienen der präzisen Erfassung der elektrischen Eigenschaften von Halbleiterbauelementen und minimieren gleichzeitig thermische Effekte und Ladungseinfangseffekte, die bei kontinuierlichen (DC-)Messungen auftreten können. Durch Anlegen kurzer Spannungs- oder Stromimpulse, typischerweise im Mikro- bis Millisekundenbereich, lässt sich die Eigenerwärmung reduzieren, die insbesondere bei Leistungshalbleitern wie SiC- und GaN-Transistoren oder vertikalen Strukturen problematisch ist. Gepulste Messungen sind zudem unerlässlich für die Bewertung der dielektrischen Integrität, von Schwellenspannungsverschiebungen oder transienten Phänomenen wie Hysterese und Ladungseinfangseffekten in modernen Materialien. In einer typischen Implementierung legt eine schnelle SMU (Simulator-Messeinheit) oder eine dedizierte gepulste Messeinheit ein Signal an und zeichnet gleichzeitig die Reaktion auf. IV-Analysatoren für den gepulsten Betrieb bieten eine hohe Zeitauflösung (Submillisekundenbereich), schnelle Erholung und kurze Einschwingzeiten. Diese Eigenschaften ermöglichen es, benutzerdefinierte Impulsprofile (z. B. Impuls-Halte-Impulse, Doppelimpulse) zu erstellen und das dynamische Verhalten unter realistischen Schaltbedingungen zu erfassen. Dies ist entscheidend für die Validierung von Hochgeschwindigkeits- oder Hochspannungsanwendungen.
Bei der Auswahl eines IV-Analysators sollten Ingenieure mehrere wichtige Leistungsparameter sorgfältig prüfen, um sie an ihre Anwendungsanforderungen anzupassen. Dazu gehören:
- Strom- und Spannungsbereich: Ermitteln Sie, ob das System die gesamten Anforderungen Ihrer Geräte an Stromversorgung und Messung erfüllen kann, von Leckströmen im Sub-Pikoampere-Bereich bis hin zu Treiberströmen im Amperebereich und von Empfindlichkeiten im Millivoltbereich bis hin zu Durchbruchspannungen im Kilovoltbereich.
- Messauflösung und -genauigkeit: Hochauflösende ADCs, geringes Eingangsrauschen und eine stabile Stromversorgung sind unerlässlich für die Charakterisierung feiner elektrischer Eigenschaften wie Subthreshold-Leckströme oder Gate-Tunnelstrom.
- Geschwindigkeit und Einschwingzeit: Ein hoher Messdurchsatz und kurze Einschwingzeiten tragen dazu bei, die gesamte Testzeit zu reduzieren, insbesondere bei automatisierten Setups oder Wafer-Level-Testumgebungen.
- Anzahl der SMU-Kanäle: Anwendungen mit Mehrterminalstrukturen oder Array-Geräten profitieren von einer höheren Kanalanzahl und flexiblen Konfigurationsmöglichkeiten.
- Softwareintegration: Die Verfügbarkeit grafischer Testsoftware, Skripting-APIs und die Kompatibilität mit Wafer-Probern oder Schaltmatrizen sind entscheidend für die Automatisierung großer Testreihen und die Erzeugung wiederholbarer, nachvollziehbarer Ergebnisse.
- Formfaktor und Erweiterung: Prüfen Sie, ob das System Modularität und zukünftige Upgrades zur Hinzufügung von Kanälen, Impulseinheiten oder Hochspannungsmodulen ohne vollständigen Austausch unterstützt.