Назначение
Анализаторы полупроводниковых приборов В1500А (далее - анализаторы) предназначены для воспроизведения и измерений напряжения и силы постоянного тока, измерений электрической емкости, а также воспроизведения импульсных сигналов при определении параметров полупроводниковых приборов.
Описание
Анализаторы полупроводниковых приборов представляют собой проектно -компонуемые устройства модульной конструкции, состоящие из базового блока и встраиваемых сменных модулей.
Принцип работы анализаторов основан на измерении силы тока (напряжения) на электродах тестового полупроводникового прибора при формировании на них последовательности значений напряжения или силы тока. Формируемая величина рассматривается в качестве аргумента, а измеряемая величина в качестве функции полученной вольтамперной характеристики (ВАХ) в координатах «напряжение-ток» или «ток-напряжение». ВАХ служит основой для определения или расчета интересующих параметров тестируемого полупроводникового прибора. Графическое отображение ВАХ формируется путем линейной аппроксимации ее значений в промежутках между измеренными точками.
При наличии у тестируемого полупроводникового прибора управляющего (база, затвор) и/или вспомогательного (подложка) электродов, прибор обеспечивает измерение семейства ВАХ по значениям одного или двух параметров, каждый из которых может быть задан в виде посл е-довательности значений токов или напряжений формируемых на электродах тестируемого полупроводникового прибора.
Анализаторы имеют возможность формировать/измерять ток в диапазоне ниже 1 нА (погрешность не нормируется).
В зависимости от выполняемых задач и для расширения функциональных возможностей анализаторы могут комплектоваться следующими сменными модулями:
- В1510А (модуль HPSMU) - источник/измеритель большой мощности;
- В1511А (модуль MPSMU) - источник/измеритель средней мощности;
- В1511В (модуль MPSMU) - источник/измеритель средней мощности;
- В1514А (модуль MCSMU) - источник/измеритель среднего тока;
- В1517А (модуль HRSMU) - источник/измеритель с высоким разрешением;
- В1520А (модуль MFCMU) - измеритель электрической емкости;
- В1525А (модуль HV-SPGU) - генератор высоковольтных импульсов;
- В1530А (модуль WGFMU) - генератор сигналов произвольной формы и измеритель;
- В1542А - модуль для проведения импульсных измерений ВАХ (требуется дополнительное оборудование);
- В1588А (модуль ASU) - усилитель/переключатель малых токов.
Анализаторы имеют встроенный компьютер, работающий на платформе MSWindows 7. Компьютер оснащен встроенным накопителем на жестком диске; приводом DVD; интерфейсами GPIB, USB, LAN. Управление анализаторами осуществляется с помощью сенсорного дисплея или подключаемых клавиатуры и манипулятора типа «мышь».
Конструктивно анализаторы размещены в закрытом корпусе настольного исполнения, позволяющему их установку в стандартную 19-дюймовую стойку.
На передней панели анализаторов расположены выключатель питания, сенсорный графический дисплей, функциональные кнопки, поворотно -нажимная ручка управления (энкодер), порты USB для подключения внешней клавиатуры и манипулятора типа «мышь», привод DVD, светодиодные индикаторы состояния.
На задней панели анализаторов расположены разъем питания; вентиляторы обдува; порты интерфейсов GPIB, USB, LAN; выход VGA; гнезда для установки сменных модулей.
Для предотвращения несанкционированного доступа к внутренним частям анализаторов один из винтов крепления корпуса пломбируется.
Общий вид анализаторов с указанием места нанесения знака утверждения типа, место пломбировки от несанкционированного доступа приведены на рисунках 1 и 2.
Место нанесения знака утверждения типа
Программное обеспечение
Анализаторы имеют встроенное программное обеспечение (ПО). ПО предназначено для управления работой анализаторов. ПО работает под управлением операционной системы Microsoft Windows 7. Программа заносится изготовителем на жесткий диск встроенного в анализаторов компьютера и не может быть изменена пользователем.
Уровень защиты ПО «низкий» в соответствии с Р50.2.077-2014.
Таблица 1- Идентификационные данные (признаки) ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | EasyEXPERT |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже A.05.04.2013 0328 |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | |
Технические характеристики
Таблица 2- Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| В1510А Модуль источника/измерителя большой мощности (HPSMU) |
| Диапазон воспроизведения напряжения постоянного тока, В | от -200 до +200 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения напряжения постоянного тока в диапазонах, В: от -2 до +2 В включ. от -20 до +20 В включ. от -40 до +40 В включ. от -100 до +100 В включ. от -200 до +200 В включ. | ±(0,00018 U+410-4)* ±(0,00018 U+3 10'3) ±(0,00018 U+6 10'3) ±(0,00018 U+1510-3) ±(0,00018 U+3010-3) |
| Диапазон измерений напряжения постоянного тока, В | от -200 до +200 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений напряжения постоянного тока в диапазонах, В: от -2 до +2 В включ. от -20 до +20 В включ. от -40 до +40 В включ. от -100 до +100 В включ. от -200 до +200 В включ. | ±(0,0001 U+1,410-4) ±(0,00009-U+9-10'4) ±(0,0001 U+110'3) ±(0,00012 • U+2,5 10-3) ±(0,00014 U+2,8 10-3) |
| Диапазон воспроизведения силы постоянного тока, А | от -1,0 до +1,0 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения силы постоянного тока в диапазонах, А: от -1 до +1 нА включ. от -10 до +10 нА включ. от -100 до +100 нА включ. от -1 до +1 мкА включ. от -10 до +10 мкА включ. от -100 до +100 мкА включ. от -1 до +1 мА включ. от -10 до +10 мА включ. от -100 до +100 мА включ. от -1 до +1 А включ. | ±(0,001 -I+5-10-13)** ±(0,001I+5 10'12) ±(0,0005 I+5 10'11) ±(0,0005-1+5-10-10) ±(0,0005 I+5 10'9) ±(0,00035 1+3,5 10-8) ±(0,0004 T+3,5 • 10-7) ±(0,0004 T+3,5 • 10-6) ±(0,00045 T+3,5 10-5) ±(0,004T+5 10'4) |
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений силы постоянного тока, А | от -1,0 до +1,0 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений силы постоянного тока в диапазонах, А: от -1 до +1 нА включ. от -10 до +10 нА включ. от -100 до +100 нА включ. от -1 до +1 мкА включ. от -10 до +10 мкА включ. от -100 до +100 мкА включ. от -1 до +1 мА включ. от -10 до +10 мА включ. от -100 до +100 мА включ. от -1 до +1 А включ. | ±(0,001 -I+4-10-13) ±(0,0011+3 10-12) ±(0,0005 I+410'11) ±(0,0005 I+3 10'10) ±(0,0004 I+4 10'9) ±(0,0003 Т+2,3 10-8) ±(0,0003 Т+2,610'7) ±(0,0003 Т+2,210'6) ±(0,0004 Т+2,6 10-5) ±(0,004 1+3,5 10-4) |
| В1511A/В Модуль источника/измерителя средней мощности (MPSMU) |
| Диапазон воспроизведения напряжения постоянного тока, В | от -100 до +100 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения напряжения постоянного тока в диапазонах, В: от -0,5 до +0,5 В включ. от -2 до +2 В включ. от -5 до +5 В включ. от -20 до +20 В включ. от -40 до +40 В включ. от -100 до +100 В включ. | ±(0,00018 U+1,5 10-4) ±(0,00018 U+4 10-4) ±(0,00018 U+7,5 10-4) ±(0,00018 U+3 10-3) ±(0,00018 U +6 10-3) ±(0,00018 U +15 10-3) |
| Диапазон измерений напряжения постоянного тока, В | от -100 до +100 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений напряжения постоянного тока в диапазонах, В: от -0,5 до +0,5 В включ. от -2 до +2 В включ. от -5 до +5 В включ. от -20 до +20 В включ. от -40 до +40 В включ. от -100 до +100 В включ. | ±(0,0001 U+1,210-4) ±(0,0001 U+1,4 10'4) ±(0,00009 U+2,5 10'4) ±(0,00009 U+9 10'4) ±(0,0001 U+110'3) ±(0,00012 U+2,5 10'3) |
| Диапазон воспроизведения силы постоянного тока, А | от -0,1 до +0,1 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведений силы постоянного тока в диапазонах, А: от -1 до +1 нА включ. от -10 до +10 нА включ. от -100 до +100 нА включ. от -1 до +1 мкА включ. от -10 до +10 мкА включ. от -100 до +100 мкА включ. от -1 до +1 мА включ. от -10 до +10 мА включ. от -100 до +100 мА включ. | ±(0,001I+410'13) ±(0,001 T+410'12) ±(0,0005 I+4 10'11) ±(0,0005 I+4 10-10) ±(0,0005 I+4 10'9) ±(0,00035 I+2,5 10'8) ±(0,0004 T+2,5 • 10-7) ±(0,0004 T+2,5 • 10-6) ±(0,00045T+2,5 10'5) |
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений силы постоянного тока, А | от -0,1 до +0,1 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений силы постоянного тока в диапазонах, А: от -1 до +1 нА включ. от -10 до +10 нА включ. от -100 до +100 нА включ. от -1 до +1 мкА включ. от -10 до +10 мкА включ. от -100 до +100 мкА включ. от -1 до +1 мА включ. от -10 до +10 мА включ. от -100 до +100 мА включ. | ±(0,0011+3 10-13) ±(0,001-I+2 -10-12) ±(0,0005 1+3 10-11) ±(0,0005 I+2 10-10) ±(0,0004 I+3 • 10-9) ±(0,0003-1+1,3-10-8) ±(0,0003 1+1,6 10-7) ±(0,0003 I+1,2 10-6) ±(0,0004 I+1,6 10-5) |
| В1514А Модуль источника/измерителя для токов среднего уровня (MCSMU) |
| Диапазон воспроизведения напряжения постоянного тока, В | от -30 до +30 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения напряжения постоянного тока в диапазонах, В: от -0,2 до +0,2 В включ. от -2 до +2 В включ. от -20 до +20 В включ. от -30 до +30 В включ. | ±(0,0006 U+1,4 10-4) ±(0,0006-U+6-10'4) ±(0,0006-U+3-10'3) ±(0,0006-U+3-10'3) |
| Диапазон измерений напряжения постоянного тока, В | от -30 до +30 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений напряжения постоянного тока в диапазонах, В: от -0,2 до +0,2 В включ. от -2 до +2 В включ. от -20 до +20 В включ. от -30 до +30 В включ. | ±(0,0006 U+1,4 10-4) ±(0,0006 U+6 10-4) ±(0,0006 U+3 10-3) ±(0,0006-U+3-10-3) |
| Диапазон воспроизведения силы постоянного тока, А | от -1 до +1 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведений силы постоянного тока в диапазонах, А: от -10 до +10 мкА включ. от -100 до +100 мкА включ. от -1 до +1 мА включ. от -10 до +10 мА включ. от -100 до +100 мА включ. от -1 до +1 А включ. | ±(0,0006 I+5 • 10-9) ±(0,0006 1+5 • 10-8) ±(0,0006 1+5 • 10-7) ±(0,0006 1+5 • 10-6) ±(0,0006 1+5 • 10-5) ±(0,004 I+5 10-4) |
| Диапазон измерений силы постоянного тока, А | от -0,1 до +0,1 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений силы постоянного тока в диапазонах, А: от -10 до +10 мкА включ. от -100 до +100 мкА включ. от -1 до +1 мА включ. от -10 до +10 мА включ. от -100 до +100 мА включ. от -1 до +1 А включ. | ±(0,0006 I+5 • 10-9) ±(0,0006 1+5 • 10-8) ±(0,0006 1+5 • 10-7) ±(0,0006 1+5 • 10-6) ±(0,0006 1+5 • 10-5) ±(0,004 I+5 10-4) |
| Наименование характеристики | Значение |
| В1517A Модуль источника/измерителя c высоким разрешением (HRSMU) |
| Диапазон воспроизведения напряжения постоянного тока, В | от -100 до +100 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения напряжения постоянного тока в диапазонах, В: от -0,5 до +0,5 В включ. от -2 до +2 В включ. от -5 до +5 В включ. от -20 до +20 В включ. от -40 до +40 В включ. от -100 до +100 В включ. | ±(0,00018 U+1,510-4) ±(0,00018 U+4 10'4) ±(0,00018 U+7,510'4) ±(0,00018 U+3 10'3) ±(0,00018 U + 610-3) ±(0,00018 U + 1510-3) |
| Диапазон измерений напряжения постоянного тока, В | от -100 до +100 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений напряжения постоянного тока в диапазонах, В: от -0,5 до +0,5 В включ. от -2 до +2 В включ. от -5 до +5 В включ. от -20 до +20 В включ. от -40 до +40 В включ. от -100 до +100 В включ. | ±(0,0001 U+1,210-4) ±(0,0001 U+1,410-4) ±(0,00009 U+2,5 10'4) ±(0,00009 U+9 10'4) ±(0,0001 U+110'3) ±(0,00012 U+2,5 10'3) |
| Диапазон воспроизведения силы постоянного тока, А | от -0,1 до +0,1 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведений силы постоянного тока в диапазонах, А: от -1 до +1 нА включ. от -10 до +10 нА включ. от -100 до +100 нА включ. от -1 до +1 мкА включ. от -10 до +10 мкА включ. от -100 до +100 мкА включ. от -1 до +1 мА включ. от -10 до +10 мА включ. от -100 до +100 мА включ. | ±(0,001I+4 10'13) ±(0,001I+410'12) ±(0,0005 I+410'11) ±(0,0005 T+4 10'10) ±(0,0005 I+4 10'9) ±(0,0003 5 T+2,5 10-8) ±(0,0004T+2,5 10-7) ±(0,0004T+2,5 10-6) ±(0,00045 T+2,5 10-5) |
| Диапазон измерений силы постоянного тока, А | от -0,1 до +0,1 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений силы постоянного тока в диапазонах, А: от -1 до +1 нА включ. от -10 до +10 нА включ. от -100 до +100 нА включ. от -1 до +1 мкА включ. от -10 до +10 мкА включ. от -100 до +100 мкА включ. от -1 до +1 мА включ. от -10 до +10 мА включ. от -100 до +100 мА включ. | ±(0,001I+3 10-13) ±(0,001 T+210'12) ±(0,0005T+3 10'11) ±(0,0005 I+2 10-10) ±(0,0004T+3 10'9) ±(0,0003T+1,3 10'8) ±(0,0003T+1,6 10-7) ±(0,0003 I+1,2 10-6) ±(0,0004 I+1,6 10-5) |
| Наименование характеристики | Значение |
| В1520A Модуль измерителя емкости( M | FSMU) |
| Диапазон измерений электрической емкости, нФ | от 0,00001 до 100 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности изме | |
| рений электрической емкости, %: | |
| - при частоте тестового сигнала 1 кГц, в зависимости от | |
| диапазона: | |
| от 1 до 100 пФ включ. | ±0,92 |
| св. 100 пФ до 1 нФ включ. | ±0,18 |
| св. 1 до 10 нФ включ. | ±0,11 |
| св. 10 до 100 нФ включ. | ±0,1 |
| - при частоте тестового сигнала 10 кГц, в зависимости | |
| от диапазона: | |
| от 1 до 100 пФ включ. | ±0,18 |
| св. 100 пФ до 1 нФ включ. | ±0,11 |
| св. 1 до 10 нФ включ. | ±0,1 |
| св. 10 до 100 нФ включ. | ±0,1 |
| - при частоте тестового сигнала 100 кГц, в зависимости | |
| от диапазона: | |
| от 0,1 до 10 пФ включ. | ±0,18 |
| св.10 до 100 пФ включ. | ±0,11 |
| св.100 пФ до 1 нФ включ. | ±0,1 |
| св.1 до 10 нФ включ. | ±0,1 |
| - при частоте тестового сигнала 1 МГц, в зависимости | |
| от диапазона: | |
| от 0,01 до 1 пФ включ. | ±0,26 |
| св.1 до 10 пФ включ. | ±0,11 |
| св.10 до 100 пФ включ. | ±0,1 |
| св.100 пФ до 1 нФ включ. | ±0,1 |
| - при частоте тестового сигнала 5 МГц, в зависимости | |
| от диапазона: | |
| от 0,01 до 1 пФ включ. | ±0,61 |
| св.1 до 10 пФ включ. | ±0,32 |
| св.10 до 100 пФ включ. | ±0,29 |
| св.100 пФ до 1 нФ включ. | ±0,32 |
| Диапазон установки частоты тестового сигнала, Гц | от 103 до 5 106 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности уста- | |
| новки частоты тестового сигнала, % | ±0,008 |
| В1525A Модуль высоковольтного полупроводникового импульсного генератора (HV- SPGU) |
| Диапазон воспроизведения напряжения постоянного тока, В: | от -20 до +20 |
| при нагрузке 50 Ом | от -40 до +40 |
| в режиме холостого хода | |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения напряжения постоянного тока, В | ±(0,005 U+5 10-2) |
| Диапазон установки частоты следования импульсов, Гц | от 0,1 до 33 106 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности уста | |
| новки частоты следования импульсов, % | ±1 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Выброс на вершине импульса при нагрузке 50 Ом, В, не более | (0,05U+2 10-2) |
| Диапазон установки длительности импульсов, с | от 10-8 до 9,99999999 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки длительности импульсов, с | ±(0,03 -т+2-10-9)*** |
| Длительность фронта и среза импульсов, нс, не более: при U< 10 В при U<20 В при ^20В | 20 30 60 |
| В1530A Модуль генератора сигналов и быстродействующего измерителя (WGFMU) |
| Диапазон воспроизведения напряжения постоянного тока, В | от -10 до +10 |
| Диапазон воспроизведения напряжения в режиме воспроизведения импульсов , В: при нагрузке 50 Ом в режиме холостого хода | от -2,5 до +2,5 от -5 до +5 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения напряжения постоянного тока, В | ±(0,001 U+1 10-2) |
| Диапазон установки частоты следования импульсов, Гц | от 0,1 до 106 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты следования импульсов, % | ±1 |
| Диапазон установки длительности импульсов, с | от 5 10-8 до 5 10-2 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки длительности импульсов, с | ±(0,03 -т+2-10-9) |
| Выброс на вершине импульса при нагрузке 50 Ом, В, не более | ±(0,05U+2 10-2) |
| Диапазон измерений напряжения постоянного тока, В | от -10 до +10 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений напряжения постоянного тока, В | ±(0,001U+110-2) |
| Диапазон измерений сила постоянного тока, мА | от -10 до +10 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений силы постоянного тока, А: от -1 до +1 мкА включ. от -10 до +10 мкА включ. от -100 до +100 мкА включ. от -1 до +1 мА включ. от -10 до +10 мА включ. | ±(0,001 Т+2-10-9) ±(0,001 Т+2-10-8) ±(0,001 Т+2-10-7) ±(0,001 Т+2-10-6) ±(0,001 Т+2-10-5) |
| * где U - измеренное (воспроизводимое) значение напряжения, В. ** где I - измеренное (воспроизводимое) значение силы тока, А. *** где т- длительность импульсов, с. |
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры электрического питания: | |
| - напряжение переменного тока, В: | от 100 до 240 |
| - частота переменного тока, Гц | от 48 до 63 |
| Условия эксплуатации: | |
| - температура окружающего воздуха, °С | от +15 до +35 |
| - относительная влажность окружающего воздуха, %, не более | 80 |
| Масса, кг, не более: | |
| - анализатор В1500А | 20 |
| - модуль В1510А | 2 |
| - модуль В1511А, В1511В | 1 |
| - модуль В1514А | 1,3 |
| - модуль В1517А | 1,2 |
| - модуль В1520А | 1,5 |
| - модуль В1525А | 1,3 |
| - модуль В1530А | 1,3 |
| Габаритные размеры, мм, не более: | |
| - высота | 575 |
| - ширина | 330 |
| - длина | 420 |
Знак утверждения типа
наносится на лицевую панель анализаторов в виде наклейки и на титульный лист эксплуатационной документации типографским способом
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность анализаторов
| Наименование | Обозначение | Количество. |
| 1 Анализатор полупроводниковых приборов | В1500А | 1 шт. |
| 2 Руководство по эксплуатации | - | 1 экз. |
| 3 Методика поверки | 651-20-017 МП | 1 экз. |
| 4 Компакт диск с ПО | - | 1 шт. |
| 5 Переключатель | N1258A | в соответствии с заказом |
| 6 Устройство подключения для испытаний мощных устройств | N1259A | в соответствии с заказом |
| 7 Тройник смещения высокого напряжения | N1260A | в соответствии с заказом |
| 8 Адаптер защиты | N1261A | в соответствии с заказом |
| 9 Магазин сопротивлений | N1262A | в соответствии с заказом |
Поверка
осуществляется по документу 651-20-017 МП «Анализаторы полупроводниковых приборов В1500А. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИФТРИ» 15 мая 2020 г.
Основные средства поверки:
- мультиметр 3458A, регистрационный номер 77012-19 в Федеральном информационном
фонде;
- меры емкости образцовые Р597, регистрационный номер 2684-70 в Федеральном информационном фонде;
- частотомер 53230А, регистрационный номер 51077-12 в Федеральном информационном фонде;
- осциллограф 86100D c модулем 86112A, регистрационный номер 58479-14 в Федеральном информационном фонде;
- меры электрического сопротивления однозначные Р3030, регистрационный номер 18445-99 в Федеральном информационном фонде;
- катушки электрического сопротивления измерительные Р4010, Р4020; регистрационный номер 2195-66 в Федеральном информационном фонде;
- аттенюатор 8493С с опцией 020, регистрационный номер 60766-15 в Федеральном информационном фонде;
- аттенюатор 8493С с опцией 030, регистрационный номер 60766-15 в Федеральном информационном фонде.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых анализаторов с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке в виде наклейки или оттиска пове-рительного клейма.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
Техническая документация изготовителя
79641-20: Методика поверки 651-20-017 МПСкачать18.6 Мб