SCS產(chǎn)品介紹的學習材料

SCS產(chǎn)品介紹的學習材料第1頁/共56頁4200-SCS半導體特性分析系統(tǒng)主要應(yīng)用領(lǐng)域

半導體材料和器件的研發(fā)—傳統(tǒng)的半導體和微電子專業(yè)

器件和工藝的參數(shù)監(jiān)控—半導體工藝線，生產(chǎn)單位器件的建模（Modeling)—半導體器件的設(shè)計，集成電路的設(shè)計可靠性和壽命測試—半導體器件可靠性研究高功率MOSFET，BJT和III-V族器件（GaN，GaAs)的特性分析納米器件研究；光電子器件的研究（LED，OLED等）；非易揮發(fā)性存儲器測試—Flash閃存，相變存儲器（PRAM），鐵電存儲器（FeRAM)，阻變存儲器（RRAM)等；有機半導體特性分析—化學專業(yè)涉及較多；太陽能電池及光伏電池特性分析第2頁/共56頁產(chǎn)品介紹—前面板4200-SCS/F半導體特性分析系統(tǒng)的前面板具有一個12英寸的超清晰分辨率（1024×768）的液晶顯示器，具有可刻錄的DVD光驅(qū)，磁盤驅(qū)動器，USB接口，鍵盤和鼠標。

具有工業(yè)級，基于GUI的Windows視窗界面，將系統(tǒng)設(shè)置集成時間降低到了最小；將工業(yè)級控制器和另外的RAM集成在一起，確保了高的測試速度，加強了系統(tǒng)的堅固性，穩(wěn)定性和安全性；2000年年底推向市場，全球第一家將WindowsGUI界面和測量儀器有機地結(jié)合在儀器具有計算機大容量硬盤，可立即存儲測試過程和數(shù)據(jù)結(jié)果；可刻錄的DVD光驅(qū)可以進行大容量的數(shù)據(jù)備份和傳輸；帶有4個USB接口可迅速地與外圍設(shè)備進行通信。

第3頁/共56頁產(chǎn)品介紹—后面板4200-SCS半導體特性分析系統(tǒng)的后面板是系統(tǒng)的主要組成部分，從左至右看，可分成計算機部分和儀器測量部分。計算機部分包括標準的10/100以太網(wǎng)接口，RS-232接口，并行打印機接口（內(nèi)置100多種常用打印機驅(qū)動程序），SVGA顯示器接口，USB接口等；儀器測量部分則包括9個基于PCI總線的插槽，可插入2-8個SMU（源測量單元），可插入雙通道脈沖發(fā)生器和示波器插卡（支持脈沖I-V測量），帶有遠端感應(yīng)功能的低噪聲地單元，GPIB接口等；將儀器測量部分與計算機部分組成了一個完整有機的整體，使得用戶在儀器安裝和調(diào)試的時間降低到了最??；PCI總線插槽的結(jié)構(gòu)可以使得用戶將測量通道的數(shù)量從2個擴展至8個，從直流I-V測試擴展到脈沖I-V測試；每個SMU通道都具有獨立的22位分辨率的A/D轉(zhuǎn)換器，保證了測試精度；第4頁/共56頁產(chǎn)品介紹—典型配置

4個高分辨率SMU單元；4個電流前置放大器單元；（電流可分辨到0.1fA，電流精度10fA)1個CVU（電容—電壓測量單元）；1套完整的脈沖I-V（4225-PMU）測量單元；第5頁/共56頁產(chǎn)品介紹—I-V特性測量4200-SCS系統(tǒng)實現(xiàn)I-V測量功能的核心單元是SMU（源測量單元）；SMU集4種功能于一體：電壓源、電壓表、電流源、電流表；可以向器件提供驅(qū)動電壓同時測量電流，也可以向器件提供電流并測量電壓；

圖形化的KITE軟件可以輕松地設(shè)定測試條件，設(shè)定電壓或電流，被測點數(shù)，保護電壓或電流值，完成各種I-V參數(shù)測試；

SM的數(shù)量與被測器件的端口數(shù)有關(guān)，原則上有幾個端口，就要配幾個SMU。第6頁/共56頁產(chǎn)品介紹—四探針電阻率測量半導體材料研究和器件測試經(jīng)常需要確定樣品的電阻率和Hall載流子濃度。半導體材料的電阻率主要取決于體摻雜。在一個半導體器件中，電阻率能夠影響電容，串聯(lián)阻抗和閾值電壓。第7頁/共56頁產(chǎn)品介紹—C-V特性測量C-V測量是由4210-CVU測試單元和4200-SCS系統(tǒng)的KITE軟件平臺共同完成；掃頻頻率為1KHz-10MHz，掃描電壓范圍：0-±60V；（加功率包的情況下可到200V）

C-V測量不僅是電容—電壓的測量，更重要的是提供了完整的C-V分析數(shù)據(jù)庫，用戶很方便（無需編寫程序代碼）得到各種半導體物理量：氧化層厚度、柵面積、串聯(lián)電阻、平帶電容、電壓、開啟電壓、體摻雜、有效氧化層電荷密度、可動電荷、金屬-半導體功函數(shù)、德拜長度、體電勢等。第8頁/共56頁產(chǎn)品介紹—準靜態(tài)C-V特性測量

超低頻（準靜態(tài)C-VQuas-static)C-V測試：頻率范圍：10mHz-10Hz;

測量量程：1pF-10nF；

AC信號：10mV-3VRMS；

DC偏置：+/-20V第9頁/共56頁銷售指導(1)一般來說，4200-SCS系統(tǒng)的最基本的組成部分就是I-V部分，I-V測試是最基本，最核心的測試內(nèi)容，C-V測試，乃至脈沖I-V的測試都是其擴展部分，根據(jù)用戶的經(jīng)費情況和研究的器件類型。來對這個系統(tǒng)進行配置。針對I-V測試部分，可以問用戶的問題如下：您從事的是什么材料的器件（硅基材料還是其他材料的）；如果做半導體材料研究，需要材料的四探針電阻率測量嗎？—4200系統(tǒng)內(nèi)置了半導體材料電阻率的測試庫；如果做半導體材料研究，需要在低溫環(huán)境（液氮或液氦）或磁場下進行測試嗎？—判斷用戶是否需要測試Hall參數(shù)？您的器件是幾個端口的（類似于二極管結(jié)構(gòu)，三級管結(jié)構(gòu)，還是MOSFET器件結(jié)構(gòu)）——確認要配置幾個SMU單元；器件的每個端口的最大電流是多少—需要配置中功率SMU單元（100mA)還是高功率SMU單元（1A)；器件的每個端口的最小電流是多少—是否需要配置前置放大器？您是否做集成路設(shè)計？是否需要用到參數(shù)建模（軟件是否是Cadence)？—是，100%會用到4200第10頁/共56頁產(chǎn)品介紹—4200-SCS微弱電流技術(shù)特性

吉時利儀器公司成立63年來，致力于微弱電流測試的技術(shù)研發(fā)：

4200-SCS系統(tǒng)采用了2個技術(shù)優(yōu)勢來保證電流的測試：

(1).測試電纜采用三同軸電纜技術(shù)，采用特殊Guard保護電路，從而保證了小電流的測試；第11頁/共56頁產(chǎn)品介紹—4200-SCS電流測試SMU指標第12頁/共56頁產(chǎn)品介紹—4200-SCS微弱電流技術(shù)特性4200-SCS系統(tǒng)采用了2個技術(shù)優(yōu)勢來保證電流的測試：

(2).在實際的納米器件測試中，要考慮到往往被測器件距離參數(shù)測試系統(tǒng)會有一段距離，如果不在前端就將前級微弱電流放大，就會導致前端噪聲傳送到SMU單元中，這樣一來，如果將SMU本底精度做的過高，就意義不大了；因此一定要考慮在前端放大微弱電流信號，這里又要提及測試小電流的基本原理，就是在測試小電流時，一定要將電路的等效阻抗越大越好，因為電流的噪聲是和電路的等效阻抗成反比關(guān)系，參見下圖：因此，需要特別指出的是，4200-SCS系統(tǒng)中的4200-PA電流前置單元，該電流前置單元的等效阻抗可達10^16Ω，因此就大大降低了電路的噪聲。而且，電流前置放大器可以放置在器件前端（探針臺前端），從而在前級就將電流信號無損耗地傳送到主機中。第13頁/共56頁產(chǎn)品介紹—4200-SCS微弱電流實測圖形-12009年9月28日于南京大學用4200-SCS與Cascade12000系列探針臺連接時的電流本底實測圖藍顏色為不接探針臺的本底電流實測不超過2fA，接上探針臺時不超過10fA。第14頁/共56頁產(chǎn)品介紹—4200-SCS微弱電流實測圖形-22009年9月28日于南京大學用4200-SCS測試一個MOSFET的實測圖形柵極不加電壓時測試的IdVd曲線，在小電流測試段顯示數(shù)據(jù)非常穩(wěn)定。第15頁/共56頁產(chǎn)品介紹—4200-SCSC-V測量技術(shù)特點

4200-SCS進行的C-V測試還有業(yè)內(nèi)最豐富的C-V參數(shù)測試庫：標準C-V掃描：普通MOSFET，二極管和電容器；MOScap：測量MOS電容器上的C-V，提取參數(shù)包括氧化層電容，氧化層厚度，摻雜濃度，耗盡深度，德拜長度，平帶電容，平帶電壓，體電勢，閾值電壓，金屬半導體功函數(shù)，有效氧化層電荷；MOSFET：對一個MOSFET器件進行一個C-V掃描。提取參數(shù)包括：氧化層厚度，氧化層電容，平帶電容，平帶電壓，閾值電壓，摻雜濃度與耗盡深度的函數(shù)關(guān)系；壽命：確定產(chǎn)生速度并進行壽命測試（Zerbst圖）；可動離子：使用BTS方法確定并提取平帶電壓參數(shù)確定可動電荷。包括對HotChuck熱吸盤的控制。在室溫下測試樣品，然后加熱后測試，然后再恢復至室溫下以確定平帶漂移電壓，從而確定可動電荷；電容：在金屬-絕緣-金屬（MIM）電容器上進行C-V掃描和C-f掃描，并計算出標準偏差；PN結(jié)：測量P-N結(jié)或肖特及二極管的電容與其尖端片置電壓的函數(shù)關(guān)系；第16頁/共56頁產(chǎn)品介紹—4200-SCSC-V測量技術(shù)特點（續(xù)）

光伏電池：測量一個發(fā)光太陽電池的正向和反向DC特性，提取參數(shù)，最大功率，最大電流，最大電壓，短路電流，開路電壓，效率。同時執(zhí)行C-V和C-f掃描特性；BJT：在端-端之間測量電容（OV偏置情況下），Cbe，Cbc，Cec；接線電容：測量晶圓上小的互相接線之間的電容；納米線：在兩端的納米線器件上進行C-V掃描；閃存：在一個典型的柵極懸浮閃存器件上進行C-V測量。和其他的特性分析系統(tǒng)不同，KeithleyC-V/I-V分析和提取程序工作在一個界面友好的環(huán)境上，所有的測試庫均為開放式的，允許用戶根據(jù)自己的研究類型對測試庫容易地進行修改，定制測試流程。上述集成在內(nèi)的測試庫，來自于標準教科書和Keithley公司多年的技術(shù)服務(wù)經(jīng)驗，有助于極大地縮短程序開發(fā)時間。第17頁/共56頁銷售指導(2)您需要C-V（電容—電壓）參數(shù)測試嗎？如果用戶需要研究Junction—結(jié)結(jié)構(gòu)，比如PN結(jié)，MOS結(jié)，MIS結(jié)，且需要對半導體工藝參數(shù)比如摻雜濃度，氧化層厚度，柵面積、串聯(lián)電阻、平帶電容、電壓、開啟電壓、體摻雜、有效氧化層電荷密度等，這種情況下需要測試C-V參數(shù)。一定要強調(diào)一點：4200-SCS的系統(tǒng)的C-V參數(shù)分析庫是完全開放的，Default的庫是基于硅材料的，用戶是如果做其他材料的，C-V參數(shù)分析庫的公式是完全可以更改的。

第18頁/共56頁產(chǎn)品介紹—納米器件的測量4200-SCS半導體特性分析系統(tǒng)提供的軟件KITE78.2版本包括一個獨特的納米技術(shù)工具包，提供了業(yè)界最為全面的納米測試工具包，它提供了納米電子學特性分析的一個強大平臺；針對7種納米結(jié)構(gòu)的16個測試庫：碳納米管、生物芯片/器件、碳納米管FET、納米線、分子線、分子晶體管、多管腳納米格；還提供了很多技術(shù)資料，技術(shù)講座，應(yīng)用指南系列。

第19頁/共56頁產(chǎn)品介紹——4200系統(tǒng)擴展-6221/2182A

差分模式下的低電阻測量方案；內(nèi)置100MHz電流任意波形發(fā)生器，電流100mA，可輸出任意波形；內(nèi)置高精密納伏電壓表，分辨率1nV；適合于四探針測試，超導電阻測試，極低電阻材料測試；與4200可結(jié)合使用：第20頁/共56頁產(chǎn)品介紹—超快脈沖I-V介紹

超快I-V的源和測量在很多技術(shù)領(lǐng)域變得越來越重要，包括化合物半導體，中功率器件，中功率器件，非易揮發(fā)性存儲器，MEMS（微機電器件），納米器件，太陽電池和CMOS器件。脈沖I-V對器件進行特性分析可以實現(xiàn)用傳統(tǒng)DC方法無法實現(xiàn)的任務(wù)，比如，對納米器件的自熱效應(yīng)的克服，對于高K柵極電介質(zhì)器件中因電荷陷阱效應(yīng)而導致的磁滯效應(yīng)般的電流漂移。瞬態(tài)I-V測試使得科研人員來獲取高速的電流或電壓波形。脈沖信號源可用于器件可靠性中的應(yīng)力測試，或者以多階梯脈沖模式對存儲器件的擦、寫操作第21頁/共56頁超快脈沖I-V模塊的關(guān)鍵特征4225-PMU超快I-V模塊提供兩個通道的高速，多階脈沖電壓輸出，可同時測量電流和電壓，它取代了傳統(tǒng)的脈沖/測量的硬件配置（一般包括外部的脈沖發(fā)生器，多通道示波器，不同儀器間的互相連接以及集成化的軟件）。4225-PMU的特征為：集成化的高速源和測量能力；寬范圍的電壓源，電流測量（自動量程）和時間參數(shù)的設(shè)定；多種半導體參數(shù)測試應(yīng)用；內(nèi)置的交互式軟件，易于控制第22頁/共56頁超快脈沖I-V模塊的應(yīng)用4225-PMU的關(guān)鍵參數(shù)為：PG（脈沖發(fā)生器）模式下的最小脈寬是10ns；在脈沖I-V模式下（加一個脈沖電壓，同時測量電流的模式）的最短脈沖寬度是60ns，上升時間最短至20ns；每個模塊具有兩個獨立的通道，每個通道能夠同時測量電壓和電流，采樣率達5ns；當模塊的任意波形模式用于多階脈沖輸出時，單個電壓設(shè)定段最短至20ns，每通道波形具有2048個獨立段，為閃存器件和其他非易揮發(fā)性存儲技術(shù)的特性分析提供了非常靈活的手段。最大脈沖電壓±40V，最大電流800mA，最小電流量程100nA，測量精度1nA，覆蓋應(yīng)用非常廣，存儲器，高K材料，SOI，化合物半導體；第23頁/共56頁超快脈沖I-V模塊的關(guān)鍵參數(shù)4225-PMU的適合于廣泛地器件測試應(yīng)用：

通用的脈沖I-V器件測試CMOS器件特性分析：電荷泵，自熱效應(yīng)，電荷陷阱，NBTI/PBTI分析非易揮發(fā)性存儲器：閃存，相變存儲器化合物半導體器件和材料：LED等納米器件和MEMS等第24頁/共56頁4200-SCS交互式測量軟件目前Keithley4200-SCS的操作軟件版本是KITE8.2版本軟件，完全鼠標點控，WindowsGUI圖形化用戶接口操作界面，內(nèi)置了456個測試庫，含脈沖I-V測試庫。第25頁/共56頁超快脈沖I-V模塊工作模式-PIV

脈沖I-V模式，加脈沖電壓，

同時測量一個脈沖電流模式；第26頁/共56頁超快脈沖I-V模塊工作模式-TransientI-V

瞬態(tài)I-V模式（波形抓?。?，比如，觀察漏極電流因電荷陷阱或自熱效應(yīng)而產(chǎn)生的衰減。第27頁/共56頁超快脈沖I-V模塊工作模式-Pulsedsourcing

自定義的脈沖波形輸出，用戶可自行定義輸出任意波形，定義設(shè)定段和時間間隔第28頁/共56頁通用器件的脈沖I-V測量

測試一個通用的MOSFET器件4225-PMU模塊的兩個通道連接到MOSFET，Ch1連接到MOSFET的柵極（Gate端），Ch2連接到漏極（Drain端）。Ch1對柵極加上脈沖電壓(Vg)，同時Ch2在漏極加上脈沖電壓（Vd)，測量漏極電流(Id)，從而得出Id-Vg和Id-Vd參數(shù)。下面的左圖給出了測試原理圖，右圖給出了Vds-Id的曲線。第29頁/共56頁電荷泵測量

電荷泵（Chargepumping）參數(shù)是用于分析MOS結(jié)構(gòu)的半導體-電介質(zhì)界面態(tài)的一項測量分析技術(shù)。器件的品質(zhì)和衰減等重要參數(shù)可以從電荷泵電流（Icp)參數(shù)中提取出來。對柵極加一個電壓同時測量襯底上的DC電流是電荷泵測量的基本方法。

下圖給出了測量原理，MOSFET的柵極連接到脈沖發(fā)生器（用于重復性將晶體管從累積區(qū)到反轉(zhuǎn)區(qū)切換，在柵極加上脈沖信號后，主要/少數(shù)載流子的重組就發(fā)生在脈沖的上升沿和下降沿上，這就導致一個小電流向著與襯底相反的方向流動，這個電流就是電荷泵電流（Icp)，用4200-SMU加電流前置放大器單元測試（該單元是與襯底相連）。第30頁/共56頁高K材料測量

高K柵極電介質(zhì)技術(shù)

高電介質(zhì)常數(shù)（高K）柵材料，比如氧化鉿，氧化鋅，氧化鋁以及它們的硅化物，在近些年作為用于先進CMOS工藝的柵電介質(zhì)的材料越來越受到人們的關(guān)注。由于它們的高電介質(zhì)常數(shù)，高K材料的柵極能夠比SiO2做得更厚，這樣的結(jié)果就是更低的漏電流—低了幾個數(shù)量級。高K材料能夠有助于解決先進工藝的柵極漏電問題。第31頁/共56頁高K材料測量

高K柵極電介質(zhì)器件的測試挑戰(zhàn)——電荷陷阱（ChargeTrapping)效應(yīng)的克服電荷阱效應(yīng)的影響是在晶體管打開后漏極電流減小。當電荷在柵極電介質(zhì)上被捕獲時，晶體管的開啟電壓由于柵極電容器中的內(nèi)部電壓而增加。電荷阱產(chǎn)生和消失的時間取決于柵極堆棧的組成部分，界面SiO2層的物理厚度和高K薄膜以及工藝技術(shù)，時間從小于1個μs到數(shù)十μs范圍內(nèi)變化。使得僅用傳統(tǒng)的DC測量方法就獲得柵極堆棧中發(fā)生的完全物理現(xiàn)象是非常困難的。

第32頁/共56頁高K材料測量

脈沖測試的基本方法對柵極加一個脈沖電壓，漏極上加一個偏壓（Bias），用數(shù)字示波器同時記錄柵極電壓和漏極電流，漏極電流通過公式可以算出來，這樣從柵極脈沖信號的上升沿和下降沿就可以獲得Id-Vg曲線。

第33頁/共56頁高K材料測量

不同脈沖寬度下的Id-Vg曲線（Keithley2006年與美國SEMATECH公司合作，發(fā)表了下列測試曲線）：

第34頁/共56頁高K柵極測量極短脈沖下的測量效果：因為用非常短的脈沖寬度會產(chǎn)生少很多的電荷阱效應(yīng)，測量到的漏極電流比在DC條件下要高。當用脈沖I-V數(shù)據(jù)來建立一個模型時，就導致一個更高的可預測的溝道載流子移動，就可以更好地表征切換非?？斓鼐w管。

高K柵極電介質(zhì)NMOSFET的脈沖I-V和DCI-V測量結(jié)果的重疊圖：a）DC和脈沖Id-Vg測量圖，b）DC和脈沖Id-Vd測量。

第35頁/共56頁針對納米器件自熱效應(yīng)的克服自熱效應(yīng)已經(jīng)成為納米器件和TFT器件測試時必須要考慮的一個問題，對于一些基于小尺寸和SOI工藝技術(shù)更低功率器件（這樣的器件在工作時產(chǎn)生的熱量不能立即散發(fā)），自熱效應(yīng)會導致用傳統(tǒng)直流測試方法得不出更加真實的數(shù)據(jù)。在這種情況下，使用脈沖I-V測試就可以極大地避免自熱效應(yīng)帶來的影響。

第36頁/共56頁NBTI測試MOSFET在高柵極偏壓和高溫下負偏壓溫度不穩(wěn)定性（NBTI）

導致的閾值電壓（Vth）降低是先進半導體制程關(guān)注的重點問題，NBTI測試精確的Vth的方法就是快速，核心是在柵極的應(yīng)力(Stress電壓）去除后，能夠在應(yīng)力解除后1μs內(nèi)就要測量（目的是要在恢復之前就要測量），要得到精確的Vth測量值，就有必要使用Id-Vg掃描而不是對單個柵極偏壓進行漏極電流（Id）的抽樣測量。第37頁/共56頁非易揮發(fā)性存儲器測試閃存的結(jié)構(gòu)基本是一個MOSFET器件，它有兩個柵極，它基本上是浮柵（FG）?？刂茤艠O對浮動柵極進行讀取，程控，和刪除操作，浮柵存儲電荷（代表存儲在內(nèi)存中的數(shù)據(jù)）。有兩種測試，一種是性能測試，另一種是壽命測試（Endurancetest)測試中，對浮柵進行電壓脈沖的操作，進行數(shù)百萬次的Write-Read-Erase操作后，用4200的SMU單元測量進行Vth的操作。第38頁/共56頁銷售指導(3)如何判斷有無脈沖I-V測試機會？您是否從事高K柵極電介質(zhì)器件研究？—是，100%需要用到脈沖I-V測試，因為電荷陷阱效應(yīng)導致用傳統(tǒng)的直流測試方法得不到原始的數(shù)據(jù)；您是否從事納米器件研究？—是，您是否考慮過納米器件的自熱效應(yīng)？您是否做半導體可靠性研究？可靠性涉及到電荷泵測試和NBTI測試？您是否做化合物半導體研究，比如GaN，GaAs等，這種情況下需要雙脈沖輸出能力（在器件的Gate和Drain端都需要加脈沖，測試的電流會在幾百mA量級）您是否做存儲器研究？無論是浮柵結(jié)構(gòu)還是相變存儲器，都需要脈沖測試第39頁/共56頁脈沖I-V測試的主要應(yīng)用的技術(shù)要求4225-PMUcanmeasurethefollowingdeviceVoltageMaxCurrentMinCurrentRisetimePulseWidthDutyCycleSinglePulseChargeTrapping/HighK+/-10v10mA<100nA<100nS50nS-1uSn/aSilicon-On-Insulator+/-10v10mA<10nA<100nS100nS0.01%-50%LDMOS/GaSisothermal+/-40v400mA<100nA<100nS200nS0.01%-50%FlashRTSId+/-40v10mA<10nA100nS100nS-1mSn/aPC-RAM+/-10V10mA<100nA<10nS150nSn/aUFNBTI+/-1010mA<2nA50nS<1uSn/aChargePumping+/-40V1mA<1mA<100nS100nS-1S50%ThermalImpedance+/-40V400mA1uA<1uS1uS-1S0.1%-50%MEMsCap+/-40V400mA1uA10uS10uS-1S1%-50%RTS+/-40V10mA<10nAn/a100nS-1mSn/aCBCM+/-10V10mA100nA1uS1uS-10mS1%-50%第40頁/共56頁RPM-WhatIsIt?4225-RPMRemotePulseModuleExtendsthelowcurrentcapabilitiesofthePMUtobelow10mAAllowstheusertoswitchbetweenthePMU,CVU,andSMUwithoutre-cabling.RemotelyMountedControlledviathe4225-PMUOne-per-PMUChannelCannotbeusedwithoutaPMURemotelymountedontheendofa2mcableEachRPMismatchedandcalibratedwithaparticularPMUchannelINPUTSOUTPUT第41頁/共56頁RPM-HardwareConnectionsInadditiontothePMU,theCVUandSMUcanbeattachedtotheRPMmodule.OnlyoneRPMcanbeattachedtoeachPMUchannel.CanswitchbetweenthethreeinstrumentinputsunderprogramcontrolAllneededcablesareincluded.WiththeCVU,thetwohighcablesareattachedtooneRPM,andthetwolowcablesareattachedtoanotherRPM.SMUINCVUINPMUINTODUT第42頁/共56頁4200-SCS系統(tǒng)軟件

全部為軟件點擊式操作，WindowsGUI圖形化操作界面，內(nèi)置強大的分析軟件功能；對半導體器件參數(shù)的測試項目瀏覽器功能；KITE可以使得用戶迅速地了解測試過程。在執(zhí)行一個測試順序時，用戶可以逐個觀察測試項目的結(jié)果和圖形。(見左圖)。KITE的靈活的用戶接口使得用戶僅需鼠標點擊就可以對器件的設(shè)置參數(shù)進行容易的設(shè)置。建立在WindowsXP的工作平臺可以容易地進行獲取數(shù)據(jù)，分析圖形和打印報告。可以將測試數(shù)據(jù)直接實時地以.xls（電子表格），.bmp（位圖），.jpg（圖形），.tif等格式儲存?？梢詫崿F(xiàn)脈沖SMU模式：SMU的脈沖“開”時間可短至5ms，可用于不是特別快的脈沖I-V測試，時鐘等。

具備雙掃描功能：將一個SMU進行正向掃描然后再回掃，適合于滯后測試具備待機模式：用于防止測試之間時間過長時或者在當電源時產(chǎn)生的松弛現(xiàn)象。第43頁/共56頁4200-SCS系統(tǒng)軟件第44頁/共56頁4200-SCS系統(tǒng)軟件

具有獨特的二次開發(fā)平臺KULT

KITE7.2軟件中具有一個獨特的用戶測試模塊叫Keihley用戶庫工具（KULT），它提供了一個C++平臺，用于進行高級和復雜的算法編制。用戶開可以調(diào)用直流參數(shù)測試庫中的函數(shù)指揮儀器，開關(guān)，各種GPIB程控儀器，RS-232端口或探針臺的動作。KULT所建立的庫能夠直接被KITE直接調(diào)用。第45頁/共56頁4200-SCS系統(tǒng)軟件

提供了C-V測試操作界面

KITE7.2具備全套的C-V分析軟件庫，可測量多種半導體結(jié)構(gòu)的C-V特性和半導體物理參數(shù)，可測量并分析出氧化層厚度、柵面積、串聯(lián)電阻、平帶電容，電壓、開啟電壓、體攙雜、有效氧化層電荷密度、可動電荷、金屬-半導體功函數(shù)、德拜長度、體電勢、平均攙雜、少數(shù)載流子等參數(shù)。第46頁/共56頁4200-SCS系統(tǒng)軟件

具有專門針對太陽能電池測試的解決方案KITE7.2新增加了9個針對太陽能電池的測試庫，包括短路電流Isc，開路電壓Voc，最大功率輸出Pmax，傾角時測量的峰值功率時的電壓（Vmp），充填因子，分流電阻(RSHUNT)，串聯(lián)電阻（RSERIES），電阻率，驅(qū)動電平。這些測試庫針對下列最常用的太陽能電池技術(shù)：單晶硅（Mono-crystalline）；多晶硅（Poly-crystalline）；不規(guī)則（Amorphous）；銅銦鎵硒技術(shù)（Copperindiumgalliumselenide）CIGS碲化鎘（Cadmiumtelluride）有機聚合物（Polymerorganic）第47頁/共56頁4200-SCS系統(tǒng)研制路程RoadmapRoadMap

4200-SCS于2000年年底在全球正式推向市場，其產(chǎn)品的穩(wěn)定性，可操作性，可升級性，精度在業(yè)內(nèi)處于公認的領(lǐng)先地位，本部分介紹了4200產(chǎn)品的研制路程，供招標方在評標選型時參考。2000年年底正式推出4200-SCS；2001年：將軟件升級到4.2版本，增加了5項功能；2002年：將軟件升級到4.3.1版本，增加了C-V測試功能，器件建模，可靠性測試；2003年：將軟件升級到5.0版本，基于WindowsXP的操作系統(tǒng)（之前是基于WindowsNT的操作系統(tǒng)），采用了更快的CPU處理器；2005年：將軟件升級到6.0版本，發(fā)布了全球首個完全集成化的脈沖I-V測試解決方案；第48頁/共56頁4200-SCS系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢RoadMap

2005年：將軟件升級到6.0版本，發(fā)布了全球首個完全集成化的脈沖I-V測試解決方案；2006年：將軟件升級到6.1版本，增加了WLR（晶圓級可靠性測試），與國際IEEE協(xié)會共同制定了國際納米器件測試規(guī)范IEEE1650TM-2005，并基于該規(guī)范發(fā)布了納米測試工具包；2006年年底：將軟件升級到6.2版本，脈沖發(fā)生器中又增加了任意波形發(fā)生器功能，從而為廣大研發(fā)用戶提供了更多的測試手段，獲得了2項脈沖I-V測試專利技術(shù)（脈沖I-V測試過程的自校準，如何在脈沖I-V測試中消除負載線電壓效應(yīng)），并在PIV-A包的基礎(chǔ)上，又研發(fā)出基于化合物半導體器件的功率脈沖解決方案（PIV-Q）和基于先進存儲器的解決方案（4200-Flash）；2007年：將軟件升級到7.0版本，正式推出集成式的C-V測試卡，測試頻率為10KHz-10MHz；2007年年底：將軟件升級到7.1版本，將C-V的測試帶寬擴展到1KHz-10MHz，內(nèi)部偏置電壓提高到±60V，增加了準靜態(tài)C-V測試功能，將KITE的測試庫增加到447個；2008年：將軟件升級到7.2版本，加入了針對太陽能電池的9個測試庫，KITE總的測試庫達到456個;2010年2月，軟件升級到8.0版本，對脈沖I-V測量單元進行了又一次的更新，可以同時對MOSFET的柵極（Gate）和漏極（Drain）加脈沖，對快速小電流的測試精度有了進一步的提高（脈沖電流的測試分辨率為1pA，精度為0.5%+800pA）；Keithley公司作為全球領(lǐng)先的半導體領(lǐng)域的測試公司，始終不斷與客戶建立更加緊密地合作關(guān)系，愿意與客戶探討并幫助客戶解決測試中遇到的問題，不斷根據(jù)客戶和市場對軟件和硬件進行升級和擴充，使得客戶的投資保持在一個較高的回報率，這也是我們在該市場取得領(lǐng)先的重要策略。第49頁/共56頁

2010年2月，福州大學理學院實驗室選擇4200作為先進器件測試設(shè)備；2010年3月，中山大學理工學院薄膜實驗室選擇4200-SCS作為先進器件測試設(shè)備；2010年4月，中國電子科技第58所選擇4200+PIV-A作為SOI器件測試設(shè)備；2010年6月，寧波工程學院選擇4200作為納米器件測試設(shè)備；2010年7月，中科院蘇州納米所選擇420作為先進器件測試設(shè)備；2010年8月，上海理工大學選擇4200作為納米器件測試設(shè)備;2010年8月，安徽大學材料學院選擇4200作為器件測試設(shè)備；2010年8月，中國電子科技集團無錫58所選擇4200作為半導體器件測試設(shè)備；2010年9月，上海納米技術(shù)與應(yīng)用國家工程中心選擇4200作為納米器件測試設(shè)備；2010年10月，上海宏力半導體制造公司選擇4200作為器件測試設(shè)備；2010年10月，中科院寧波材料所選擇4200+PMU作為新型器件測試設(shè)備；2010年10月，中科院寧波材料所選擇4200作為半導體器件測試設(shè)備；2010年10月，桂林理工大學選擇4200作為半導體器件測試設(shè)備；4200-SCS產(chǎn)品近3年來中國主要科研市場銷售情況（華東、華南、西南區(qū)）第50頁/共56頁

2010年11月，合肥工業(yè)大學光電技術(shù)研究院選擇4200作為半導體器件測試設(shè)備；2010年11月，上海交通大學TFT-LCD實驗室選擇4200作為器件測試設(shè)備；2010年11月，上海理工大學光電學院選擇4200作為器件測試設(shè)備；2010年12月，福州大學材料學院選擇4200作為半導體器件測試設(shè)備；2010年12月，蘇州大學理學院選擇4200作為納米器件測試設(shè)備；2010年2月，廈門理工大學光電學院選擇4200作為光電器件測試設(shè)備；2011年3月，國電（光伏）江蘇有限公司選擇4200作為太陽能電池器件測試設(shè)備；2011年4月，深圳華星光電科技有限公司選擇4200+PMU作為TFT器件測試設(shè)備；2011年4月，香港中文大學選擇4200作為納米器件測試設(shè)備；2011年5月，南京大學固體微結(jié)構(gòu)國家實驗室選擇4200+PMU作為先進納米器件測試設(shè)備；2011年5月，南京大學固體微結(jié)構(gòu)國家實驗室選擇4200作為新型存儲和高K材料器件測試設(shè)備；2011年5月，同濟大學理學院選擇4200作為半導體器件測試設(shè)備；2011年6月，東南大學生物醫(yī)學國家重點實驗室選擇4200+PMU作為納米電子器件測試設(shè)備；

4200-SCS產(chǎn)品近3年來中國主要科研市場銷售情況（華東、華南、西南區(qū)）第51頁/共56頁

2011年6