Назначение
Измерители параметров полупроводниковых приборов 4155С, 4156С (далее по тексту -измерители) предназначены для измерения и автоматизации контроля электрических параметров полупроводниковых приборов, анализа их функциональных зависимостей, отображения на дисплее вольтамперных характеристик (ВАХ) исследуемого объекта в виде графиков и таблиц, расчета на их основе стандартных параметров исследуемого объекта, формирования и заполнения отчета о полученных результатах.
Область применения измерителей - проведение работ в процессах наладки, ремонта и лабораторных исследованиях на предприятиях электронной и радиотехнической промышленности, в научно-исследовательских институтах и научно-производственных организациях.
Описание
Принцип работы измерителей основан на измерении значений тока (напряжения) на электродах тестируемого полупроводникового прибора при формировании на них последовательности значений напряжения или тока. Формируемая величина рассматривается в качестве аргумента, а измеряемая величина - в качестве функции измеренной 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 последовательности значений токов или напряжений формируемых на электродах тестируемого полупроводникового прибора.
Отличие измерителей параметров полупроводниковых приборов 4155С, 4156С заключается в различных функциональных возможностях и технических характеристиках.
Технические характеристики
Таблица 1 Конфигурация измерителей
| Описание встраиваемых модулей | Количество модулей | Диапазон измерения/ воспроизведения |
| 4155С | 4156С |
| Модуль источника/измерителя средней мощности (MPSMU) | 4 | — | 2 мкВ .. 100 В 10 фА .. 100 мА |
| Модуль источника/измерителя с высоким разрешением (HRSMU) | — | 4 | 2 мкВ .. 100 В 1 фА .. 1 А |
| Модуль источника напряжения (VSU) | 2 | 2 | 1 мВ .. 20 В |
| Модуль измерителя напряжения (VMU) | 2 | 2 | 2 мкВ .. 20 В |
Таблица 2 Основные метрологические характеристики модулей в режиме измерения напряжения постоянного тока
| Модуль | Предел измерений | Разрешение | Предел допускаемой абсолютной погрешности измерения |
| MPSMU | ±2В | 2 мкВ | ± (0,02 х 10 2х иизм± 0,7 мВ) |
| ±20 В | 20 мкВ | ± (0,02 х 10 2х UH3M + 2 мВ) |
| ±40 В | 40 мкВ | ± (0,02 х 10 2х ии3м.+ 3 мВ) |
| ± 100 В | 100 мкВ | ± (0,02 х 10'2х ии3м +5 мВ) |
| HRSMU | ±2В | 2 мкВ | ±(0,01 х 10’2х иизм.± 0,2 мВ) |
| ±20 В | 20 мкВ | ± (0,01 х 10 2х иизм + 1 мВ) |
| ±40 В | 40 мкВ | ± (0,015 х 10‘2х иизм ± 2 мВ) |
| ± 100 В | 100 мкВ | ± (0,02 х 10’2х иизм ± 5 мВ) |
| VMU | ±2В | 2 мкВ | ± (0,02 х 10 2х UH3M + 0,2 мВ) |
| ±20 В | 20 мкВ | ±(0,02 х 10‘2х иизм ± 1 мВ) |
Примечание: UH3M. - измеренное значение напряжения постоянного тока.
Таблица 3 Основные метрологические характеристики модулей в режиме источника напряжения постоянного тока__________
| Модуль | Предел воспроизведения | Разрешение | Предел допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения |
| MPSMU | ±2В | 100 мкВ | ± (0,03 х 10 2х ивОспр.+ 0,9 мВ) |
| ±20 В | 1 мВ | ±(0,03 X 10’2х ив0Спр +4 мВ) |
| ±40 В | 2 мВ | ± (0,03 х 10'2х ивОспр.+7 мВ) |
| ± 100 В | 5 мВ | ± (0,04 х 10‘2х ив0Спр.+ 15 мВ) |
| HRSMU | ±2В | 100 мкВ | ± (0,02 х 10‘2х ив0СПр + 0,4 мВ) |
| ±20 В | 1 мВ | ± (0,02 х 10‘2х ив0Спр+ 3 мВ) |
| ±40 В | 2 мВ | ± (0,025 х 10’2х иВоСпр.+ 6 мВ) |
| ± 100 В | 5 мВ | ±(0,03 х 10"2х ивОспр.± 15 мВ) |
| VSU | ±20 В | 20 мкВ | ± (0,02 х 10’2х UB0Cnp + 1 мВ) |
Примечание: UB0Cnp. - воспроизведенное значение напряжения постоянного тока.
Таблица 4 Основные метрологические характеристики модулей в режиме измерения силы постоянного тока
| Модуль | Предел измерений | Разрешение | Предел допускаемой абсолютной погрешности измерения |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| MPSMU | ± 1 нА | 0,01 нА | ± (0,5 х 10’2х 1изм ± 3 пА) |
| ± 10 нА | 0,01 пА | ± (0,5 х 10’2х1изм± 5 пА) |
| ± 100 нА | 0,1 пА | ± (0,1 х 10 2х 1изм± 30 нА) |
Продолжение таблицы 4
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| MPSMU | ± 1 мкА | 0,001 нА | ± (0,1 х 10 2х 1изм.+ 0,2 нА) |
| ±10 мкА | 0,01 нА | ± (0,1 х 10'2х 1изм.± 3 нА) |
| ± 100 мкА | 0,1 нА | ± (0,1 х 10 2х 1изм ± 20 нА) |
| ± 1 мА | 0,001 мкА | ± (0,1 х 10’2х1изм± 0,3 мкА) |
| ±10 мА | 0,01 мкА | ± (0,1 х 10'2х 1изм + 2 мкА) |
| ± 100 мА | 0,1 мкА | ± (0,1 х 10'2х 1изм ± 30 мкА) |
| HRSMU | ± 10 пА | 0,001 пА | ± (4 х 10 2х 1изм ± 0,02 пА) |
| ± 100 пА | 0,001 пА | ± (4 х 10‘2х1изм ± 0,04 нА) |
| ± 1 нА | 0,01 пА | ± (0,5 х 10'2х 1изм ± 0,4 пА) |
| ± 10 нА | 0,01 пА | ±(0,5 х 10’2х1изм ± 2 пА) |
| ± 100 нА | 0,1 пА | ± (0,1 х 10‘2х 1ИЗм.+ 20 пА) |
| ± 1 мкА | 0,001 нА | ± (0,1 х 10’2х 1ИЗМ + 0,2 нА) |
| ± 10 мкА | 0,01 нА | ± (0,05 х 10’2х 1изм± 2 нА) |
| ±100 мкА | 0,1 нА | ± (0,05 х 10’2х 1изм ± 20 нА) |
| ± 1 мА | 0,001 мкА | ± (0,04 х 10‘2х1изм ± 0,2 мкА) |
| ± 10 мА | 0,01 мкА | ± (0,04 х 10'2х 1изм ± 2 мкА) |
| ± 100 мА | 0,1 мкА | ± (0,1 х 10'2х 1изм± 20 мкА) |
Примечание: 1ИЗМ. - измеренное значение силы постоянного тока.
Таблица 5 Основные метрологические характеристики модулей в режиме воспроизведения силы постоянного тока
| Модуль | Предел воспроизведения | Разрешение | Предел допускаемой абсолютной погрешности измерения |
| MPSMU | ± 1 нА | 0,1 пА | ± (0,5 х 10 х iBocnp.-*" 3 нА) |
| ± 10 нА | 1 пА | ± (0,5 х 10’2х1воспр ± 7 пА) |
| ± 100 нА | 10 пА | ± (0,12 х 10’2х 1воспр ± 50 пА) |
| ± 1 мкА | 0,1 нА | ± (0,12 х 10'2х 1ВОспр.+ 0,4 нА) |
| ± 10 мкА | 1 нА | ± (0,12 х 10’2х 1ВОСпр + 5 нА) |
| ±100 мкА | 10 нА | ± (0,12 х 10 2х 1ВОспр.+ 40 нА) |
| ± 1 мА | 0,1 мкА | ± (0,12 х 10‘2х1воспр ± 0,5 мкА) |
| ± 10 мА | 1 мкА | ± (0,12 х 10‘2х 1ВОспр + 4 мкА) |
| ± 100 мА | 10 мкА | ± (0,12 х 10'2х 1ВОспр.+ 50 мкА) |
| HRSMU | ±10 пА | 0,001 пА | ± (4 х 10 2х 1ВОспр.+ 0,4 пА) |
| ± 100 нА | 0,001 пА | ± (4 х 10 2х1воспр ± 0,4 пА) |
| ± 1 нА | 0,01 пА | ± (0,5 х 10'2х 1ВОспр + 0,7 пА) |
| ± 10 нА | 0,01 пА | ± (0,5 х 10'2х1воспр ± 4 пА) |
| ± 100 нА | 0,1 нА | ± (0,12 х 10'2х 1ВОСпр + 40 пА) |
| ± 1 мкА | 0,001 нА | ± (0,12 х 10 2х 1ВОспр.+ 0,4 нА) |
| ±10 мкА | 0,01 нА | ± (0,07 х 10'2х 1воспр ±4нА) |
| ±100 мкА | 0,1 нА | ± (0,07 х 10"2х 1ВОСпр.+ 40 нА) |
| ± 1 мА | 0,001 мкА | ± (0,06 х 10’2х1воспр ± 0,4 мкА) |
| ± 10 мА | 0,01 мкА | ± (0,06 х 10'2х 1ВОспр.+ 4 мкА) |
| ± 100 мА | 0,1 мкА | ± (0,12 х 10'2х 1ВОспр + 40 мкА) |
Примечание: 1ВОСпр. - воспроизведенное значение силы постоянного тока.
Таблица 6 Общие характеристики измерителей
| Параметр | Значение |
| Температура эксплуатации, °C | 10 .. 40 |
| Относительная влажность, % | 20 .. 80 |
| Температура хранения, °C | -22 .. 60 |
| Относительная влажность, % | 5 .. 90 |
| Высота над уровнем моря, м | 2000 |
| Напряжение сети питания, В | 90 .. 264 |
| Частота сети питания, Гц | 47 .. 63 |
| Потребляемая мощность не более, ВА | 450 |
| Габаритные размеры не более, мм | 235x426x600 |
| Масса не более, кг: | 21 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносят на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом и на корпус измерителей методом трафаретной печати.
Комплектность
Таблица 7 Комплектность измерителей
| Наименование | Количество |
| 1 Измеритель | 1 шт. |
| 2 Комплект запасных частей и принадлежностей | 1 шт. |
| 3 Руководство по эксплуатации | 1 шт. |
| 4 Методика поверки | 1 шт. |
Поверка
Поверку измерителей следует проводить в соответствии с документом МП-051/447-2008 «ГСП. Измерители параметров полупроводниковых приборов 4155С, 4156С. Методика поверки», утвержденным ГЦИ СИ ФГУ «Ростест-Москва» в ноябре 2008 г.
Основное оборудование, используемое при поверке:
- мультиметр цифровой Agilent 3458А.
Межповерочный интервал - 1 год.
Нормативные документы
ГОСТ 22261-94 «Средства измерения электрических и магнитных величин. Общие технические условия».
Техническая документация фирмы «Agilent Technologies», США.
Заключение
Тип измерителей параметров полупроводниковых приборов 4155С, 4156С утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственной поверочной схеме.
