Назначение
Измерители параметров полупроводниковых приборов моделей 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.
Описание
Конструктивно измерители выполнены в виде моноблоков, управление изменением выходных характеристик обеспечивается с помощью наборных клавиш и валкодера, расположенных на лицевой панели или выносной клавиатуры.
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, измеритеь 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 моделей 4155С, 4156С заключается в различных функциональных возможностях и технических характеристиках.
Внешний вид измерителей с указанием места нанесения знака утверждения типа и места пломбировки от несанкционированного доступа приведен на рисунках 1 и 2.
При оформлении внешнего вида измерителей могут использоваться логотипы компаний «Agilent Technologies» или «Keysight Technologies».
Место нанесения знака утверждения типа
Рисунок 1 - Внешний вид лицевой панели измерителей
Место пломбировки
Рисунок 2 - Внешний вид задней панели измерителей
Программное обеспечение
Измерители работают под управлением встроенного программного обеспечения (ПО), которое проводит обработку информации, выполняет ряд вычислительных функций и обеспечивает различные варианты отображения результатов измерений.
Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1. Таблица 1
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| ПО для измерителей параметров полупроводниковых приборов моделей 415хС | 4155C/56C Firmware HOSTC 03.10/SMUC 04.08 | Firmware HOSTC 03.10/SMUC 04.08 | - | - |
Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «А» по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Конфигурация измерителей приведена в таблице 2.
Таблица 2
| Описание встраиваемых модулей | Количество модулей | Диапазон измерения/ воспроизведения |
| 4155С | 4156С |
| Модуль источни- ка/измерителя средней мощности (MPSMU) | 4 | - | от 2 мкВ до 100 В от 10 фА до 100 мА |
| Модуль источни- ка/измерителя с высоким разрешением (HRSMU) | - | 4 | от 2 мкВ до 100 В от 1 фА до 1 А |
| Модуль источника напряжения (VSU) | 2 | 2 | от 1 мВ до 20 В |
| Модуль измерителя напряжения (VMU) (HRSMU) | 2 | 2 | от 2 мкВ до 20 В |
Лист № 3
Всего листов 7
Метрологические характеристики модулей в режиме измерения напряжения постоян-
ного тока приведены в таблице 3.
Таблица 3
| Модуль | Пределы измерений | Разрешение | Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений |
| MPSMU | ± 2 В | 2 мкВ | ± (0,0240-2^изм + 0,7 мВ) |
| ±20 В | 20 мкВ | ± (0,0240-^иизм + 2мВ) |
| ±40 В | 40 мкВ | ± (0,0240лиизм + 3 мВ) |
| ± 100 В | 100 мкВ | ± (0,0240лиизм + 5 мВ) |
| HRSMU | ± 2 В | 2 мкВ | ± (0,0Ь10^иизм + 0,2 мВ) |
| ±20 В | 20 мкВ | ± (0,0140-2^ + 1 мВ) |
| ±40 В | 40 мкВ | ± (0,01540лиизм + 2 мВ) |
| ± 100 В | 100 мкВ | ± (0,0240лиизм + 5 мВ) |
| VMU | ± 2 В | 2 мкВ | ± (0,0240-^иизм + 0,2 мВ) |
| ±20 В | 20 мкВ | ± (0,0240лиизм + 1 мВ) |
Примечание - UU3M - измеренное значение напряжения постоянного тока
Метрологические характеристики модулей в режиме источника напряжения постоянного тока приведены в таблице 4.
аблица 4
| Модуль | Пределы воспроизведения | Разрешение | Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения |
| MPSMU | ± 2 В | 100 мкВ | ± (0,03•10-2•Uвоспр. + 0,9 мВ) |
| ±20 В | 1 мВ | ± (0,03•10-2•Uвоспр. + 4 мВ) |
| ±40 В | 2 мВ | ± (0,03•10-2•Uвоспр. + 7 мВ) |
| ± 100 В | 5 мВ | ± (0,04•10-2•Uвоспр. + 15 мВ) |
| HRSMU | ± 2 В | 100 мкВ | ± (0,02•10-2•Uвоспр. + 0,4 мВ) |
| ±20 В | 1 мВ | ± (0,02•10-2•Uвоспр. + 3 мВ) |
| ±40 В | 2 мВ | ± (0,025•10-2•Uвоспр. + 6 мВ) |
| ± 100 В | 5 мВ | ± (0,03•10-2•Uвоспр. + 15 мВ) |
| VMU | ±20 В | 20 мкВ | ± (0,0240-2^ ^оспр. + 1 мВ) |
Примечание - ивоспр. - воспроизведенное значение напряжения постоянного тока
Метрологические характеристики модулей в режиме измерения силы постоянного тока приведены в таблице 5.
аблица 5
| Модуль | Пределы воспроизведения | Разрешение | Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения |
| MPSMU | ± 1 нА | 0,01 пА | ± (0,5-10-2-Ut + 3 пА) |
| ± 10 нА | 0,01 пА | ± (0,5-10-2-]изм + 5 пА) |
| ± 100 нА | 0,1 пА | ± (0,Ь10"Чзм. + 30 пА) |
| ± 1 мкА | 0,001 нА | ± (0,1-10'2-]явм. + 0,2 нА) |
| ± 10 мкА | 0,01 нА | ± (0,1,10"2,]явм + 3 нА) |
| ±100 мкА | 0,1 нА | ± (0,140"Чзм. + 20 нА) |
| ± 1 мА | 0,001 мкА | ± (0,140"Чзм. + 0,3 мкА) |
| ±10 мА | 0,01 мкА | ± (0,Ь10"Чзм. + 2 мкА) |
| ± 100 мА | 0,1 мкА | ± (0,1,10"2,]явм. + 30 мкА) |
| HRSMU | ± 10 пА | 0,001 пА | ± (4-10'2-]ивм. + 0,02 пА) |
| ± 100 пА | 0,001 пА | ± (440"Чзм. + 0,04 пА) |
| ± 1 нА | 0,01 пА | ± (0Д10"Чзм. + 0,4 пА) |
| ± 10 нА | 0,01 пА | ± (0Д10"Чзм. + 2 пА) |
| ± 100 нА | 0,1 пА | ± (0,140"Чзм. + 20 пА) |
| ± 1 мкА | 0,001 нА | ± (0,1-10'2-]явм + 0,2 нА) |
| ± 10 мкА | 0,01 нА | ± (0,0540"Чзм. + 2 нА) |
| ±100 мкА | 0,1 нА | ± (0,05-10'2-]ивм. + 20 нА) |
| ± 1 мА | 0,001 мкА | ± (0,0440"Чзм. + 0,2 мкА) |
| ± 10 мА | 0,01 мкА | ± (0,0440"Чзм. + 2 мкА) |
| ± 100 мА | 0,1 мкА | ± (0,1-10'2-]явм. + 20 мкА) |
| Примечание - 1изм. - измеренное значение силы постоянного тока |
Метрологические характеристики модулей в режиме воспроизведения силы постоянного тока приведены в таблице 6.
Таблица 6
| Модуль | Предел воспроизведения | Разрешение | Предел допускаемой абсолютной погрешности измерения |
| MPSMU | ± 1 нА | 0,01 пА | ± (0,5-10-2-]ВоспР. + 3 пА) |
| ± 10 нА | 1 пА | ± (0,5-10-2-]ВОспР. + 7 пА) |
| ± 100 нА | 10 пА | ± (0,12^10"2<1воспр. + 50 пА) |
| ± 1 мкА | 0,1 нА | ± (0,12^10"2<1воспр.+ 0,4 нА) |
| ± 10 мкА | 1 нА | ± (0,12^10"2<1воспр.+ 5 нА) |
| ±100 мкА | 10 нА | ± (0,12^10"2<1воспр. + 40 нА) |
| ± 1 мА | 0,1 мкА | ± (0,12^10"2<1воспр+ 0,5 мкА) |
| Модуль | Предел воспроизведения | Разрешение | Предел допускаемой абсолютной погрешности измерения |
| ±10 мА | 1 мкА | ± (0,12-10-2-]воспр.+ 4 мкА) |
| ± 100 мА | 10 мкА | ± (0,12^10"2<1воспр.+ 50 мкА) |
| HRSMU | ± 10 пА | 0,001 пА | ± (440’Чоспр+ 0,4 пА) |
| ± 100 пА | 0,001 пА | ± (4^10’Чоспр+ 0, 4 пА) |
| ± 1 нА | 0,01 пА | ± (0Д10"Чоспр+ 0,7 пА) |
| ± 10 нА | 0,01 пА | ± (0Д10"Чоспр+ 4 пА) |
| ± 100 нА | 0,1 пА | ± (0,12-10-2-]воспр.+ 40 пА) |
| ± 1 мкА | 0,001 нА | ± (0,12^10"2<1воспр.+ 0,4 нА) |
| ± 10 мкА | 0,01 нА | ± (0,0740"Чоспр+ 4 нА) |
| ±100 мкА | 0,1 нА | ± (0,0740"Чоспр+ 40 нА) |
| ± 1 мА | 0,001 мкА | ± (0,0640"Чоспр+ 0,4 мкА) |
| ± 10 мА | 0,01 мкА | ± (0,0640"Чоспр+ 4 мкА) |
| ± 100 мА | 0,1 мкА | ± (0,12^10"2<1воспр.+ 40 мкА) |
| Примечание - 1воспр. — воспроизведенное значение силы постоянного тока |
Технические характеристики измерителей приведены в таблице 7.
Таблица 7
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Температура эксплуатации, °С | от 10 до 40 |
| Относительная влажность, % | от 20 до 80 |
| Температура хранения, °С | от минус 22 до 60 |
| Относительная влажность, % | от 5 до 90 |
| Высота над уровнем моря, м, не более | 2000 |
| Напряжение сети питания, В | от 90 до 264 |
| Частота сети питания, Гц | от 47 до 63 |
| Потребляемая мощность, В А, не более | 450 |
| Габаритные размеры (длина х высота х ширина), мм, не более | 235x426x600 |
| Масса, кг, не более | 21 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом и на корпус измерителей методом трафаретной печати.
Комплектность
Комплект поставки измерителей приведен в таблице 8.
аблица 8
| Наименование | Количество, шт. |
| 1 Измеритель параметров полупроводниковых приборов 4155С или измеритель параметров полупроводниковых приборов 4156С (по заказу) | 1 |
| 2 Комплект запасных частей и принадлежностей | 1 |
| 3 Руководство по эксплуатации | 1 |
| 4 Методика поверки | 1 |
| 5 Паспорт | 1 |
Поверка
осуществляется в соответствии с документом МП-051/447-2008 «ГСИ. Измерители параметров полупроводниковых приборов 4155С, 4156С. Методика поверки», утвержденным руководителем ГЦИ СИ ФГУ «РОСТЕСТ-МОСКВА» в ноябре 2008 г.
Основные средства поверки:
- мультиметр 3458A (рег. № 25900-03), пределы измерений напряжения постоянного тока 100 мВ, 1 В, 10 В, 100 В; пределы допускаемой основной погрешности измерений напряжения постоянного тока: для предела измерений 100 мВ ± (2,540A Uu + 3Д10А Uпп), где Uu - измеренное значение напряжения постоянного тока, Unn - значение предела измерений напряжения постоянного тока; для предела измерений 1 В ± (1,5^10-6 Uu + 0,3^10-6 ипп); для предела измерений 10 В ± (0,540-6^ ии + 0,05^10-6 ипп); для предела измерений 100 В ± (0,5^10-6 Uu + 0,05^10-6 ипп), диапазон измерений электрического сопротивления постоянному току от 10 до 1-109 Ом, пределы измерений силы постоянного тока 100 нА, 1 мкА, 10 мкА, 100 мкА; пределы допускаемой основной погрешности измерений силы постоянного тока: для 100 нА ± (1040-6 • 1и + 40040-6 • 1пп), где 1и - измеренное значение силы постоянного тока, 1пп - значение предела измерений силы постоянного тока; для 1мкА ± (1040-6 • 1и + 4040-6 • 1пп); для 10 мкА ± (1040-6 • 1и + 740-6 • 1пп); для 100 мкА ± (1040-6 • 1и + 640-6 • 1пп); пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений электрического сопротивления постоянному току ± (2,00 % • Ru + 0,010 % • Япп), где Ru - измеренное значение электрического сопротивления постоянному току, Япп - значение поддиапазона измерений электрического сопротивления постоянному току постоянного тока.
Нормативные документы
1 ГОСТ 8.027-2001 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы.
2 ГОСТ 8.022-91 ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 140-16 до 30 А.
3 Техническая документация изготовителя.
Рекомендации к применению
Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов, установленным законодательством РФ обязательным требованиям.
