Назначение
Измерители параметров полупроводниковых приборов В1500А с модулями В1510А, В1511А, В1517А, Е5288А (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
Измерители параметров полупроводниковых приборов представляют собой проектно-компонуемые устройства с модульной конструкцией, состоящие из базового блока модели В1500А и встраиваемых сменных модулей моделей В1510А, В1511А, В1517А, Е5288А. Для установки сменных модулей в конструкции базового блока присутствуют десять разъемов, что позволяет изменять и дополнять конфигурацию измерителей с расширением потребностей при измерении параметров полупроводниковых приборов.
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.
Технические характеристики
Таблица 1 Основные технические характеристики модулей
| Модель | Описание | Количество занимаемых разъемов | Диапазон измерения/ воспроизведения |
| В1510А | Модуль источника/измерителя большой мощности (HPSMU) | 2 | -200 В .. +200 В -1 А..+1 А |
| В1511А | Модуль источника/измерителя средней мощности (MPSMU) | 1 | -100 В ..+100 В -0,1 А ..+0,1 А |
| В1517А | Модуль источника/измерителя с высоким разрешением (HRSMU) | 1 | -100 В ..+100 В -0,1 А .. +0,1 А |
| Е5288А[1] | Модуль коммутатора/измерителя малых токов (ASU) | — | -100 В ..+100 В -0,1 А..+0,1 А |
Примечание: 1 Модуль Е5288А соединен с модулем источника/измерителя В1517А.
Таблица 2 Основные метрологические характеристики модулей в режиме измерения напряжения постоянного тока
| Модель | Предел измерений | Разрешение | Предел допускаемой абсолютной погрешности измерения |
| ВИНА В1517А Е5288А | ±0,5 В | 0,5 мкВ | ± (0,01x10'2х иизм.+ 0,12 мВ) |
| ±2В | 2 мкВ | ± (0,01 х10’2х иизм + 0,14 мВ) |
| ±5 В | 5 мкВ | ± (0,009х10’2х иизм + 0,25 мВ) |
| ±20 В | 20 мкВ | ± (0,009x10’2х иизм.+ 0,9 мВ) |
| ±40 В | 40 мкВ | ± (0,01x10'2х ии3м + 1,0 мВ) |
| ± 100 В | 100 мкВ | ± (0,012x10'2х иизм.+ 2,5 мВ) |
| В1510А | ±2В | 2 мкВ | ± (0,01x10'2х иизм + 0,14 мВ) |
| ±20 В | 20 мкВ | ± (0,009x10‘2х иизм.+ 0,9 мВ) |
| ±40 В | 40 мкВ | ±(0,01х10'2х иизм.+ 1,0 мВ) |
| ± 100 В | 100 мкВ | ± (0,012х10'2х иизм + 2,5 мВ) |
| ±200 В | 200 мкВ | ± (0,014х10’2х иизм + 2,8 мВ) |
Примечание: Пизм - измеренное значение напряжения постоянного тока.
Таблица 3 Основные метрологические характеристики модулей в режиме источника напряжения постоянного тока
| Модель | Предел воспроизведения | Разрешение | Предел допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| ВИПА В1517А Е5288А | ±0,5 В | 25 мкВ | ± (0,018х10'2х ивОспр.+ 0,15 мВ) |
| ±2В | 100 мкВ | ± (0,018x10 2х ив0СПр.+ 0,4 мВ) |
| ±5В | 250 мкВ | ± (0,018x10'2х ив0СПр.+ 0,75 мВ) |
| ±20 В | 1 мВ | ± (0,018x10 2х ивОспр.+ 3,0 мВ) |
| ±40 В | 2 мВ | ± (0,018x10 2х UBocnp.+ 6,0 мВ) |
| ± 100 В | 5 мВ | ± (0,018x10 2х UBOcnp.+ И мВ) |
Продолжение таблицы 3
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| В1510А | ±2В | 100 мкВ | ± (0,018x10 2х UBOcnp + 0,4 мВ) |
| ±20 В | 1 мВ | ± (0,018х10'2х ив0СПр + 3,0 мВ) |
| ±40 В | 2 мВ | ± (0,018х10’2х ивоспр ± 6,0 мВ) |
| ± 100 В | 5 мВ | ± (0,018х10'2х ив0Спр + 15 мВ) |
| ±200 В | 10 мВ | ± (0,018x10'2х ивОспр + 30 мВ) |
Примечание: UBOcnp. - воспроизведенное значение напряжения постоянного тока.
Таблица 4 Основные метрологические характеристики модулей в режиме измерения силы постоянного тока
| Модель | Предел измерений | Разрешение | Предел допускаемой абсолютной погрешности измерения |
| ВИПА В1517А Е5288А | ± 1 пАШ | 0,0001 пА | ± (0,9x10'2х 1изм ± 0,012 пА) |
| ± 10nAl2J | 0,001 пА | ±(0,46х10‘2х1изм ±0,015 пА) |
| ± 100 пАи | 0,002 пА | ±(0,3x10 2х 1изм + 0,03 пА) |
| ± 1 нА | 0,01 пА | ±(0,1х10'2х 1изм± 0,2 пА) |
| ± 10 нА | 0,01 пА | ±(0,1хЮ’2х 1изм± 1 пА) |
| ± 100 нА | 0,1 пА | ±(0,05х10’2х 1изм± 20 пА) |
| ± 1 мкА | 0,001 нА | ±(0,05x10'2х 1изм ± 0,1 нА) |
| ± 10 мкА | 0,01 нА | ±(0,04x10'2х 1изм± 2 нА) |
| ± 100 мкА | 0,1 нА | ±(0,03x10 2х 1изм + 3 нА) |
| ± 1 мА | 0,001 мкА | ±(0,03х10'2х1изм ± 0,06 мкА) |
| ±10 мА | 0,01 мкА | ±(0,03х10'2х 1изм± 0,2 мкА) |
| ± 100 мА | 0,1 мкА | ±(0,04x10"2х 1изм ± 6 мкА) |
| В1510А | ± 1 нА | 0,01 пА | ±(0,1x10 2х 1изм + 0,3 пА) |
| ± 10 нА | 0,01 пА | ±(0,1х10’2х 1ИЗМ ± 2,5 пА) |
| ± 100 нА | 0,1 пА | ±(0,05хЮ'2х 1изм + 25 пА) |
| ± 1 мкА | 0,001 нА | ±(0,05хЮ'2х 1изм ± 0,1 нА) |
| ±10 мкА | 0,01 нА | ±(0,04x10’2 х 1изм ± 2 нА) |
| ±100 мкА | 0,1 нА | ±(0,03x10 2х 1изм ± 3 нА) |
| ± 1 мА | 0,001 мкА | ±(0,03х10'2х1изм ± 0,06 мкА) |
| ±10 мА | 0,01 мкА | ±(0,03х10'2х 1изм ± 0,2 мкА) |
| ± 100 мА | 0,1 мкА | ±(0,04x10'2х 1изм ± 6 мкА) |
| ± 1 А | 1 мкА | ±(0,4x10’2 х 1изм± 150 мкА) |
Примечание: 1ИЗМ - измеренное значение силы постоянного тока.
1 - предел измерений только для модуля Е5288А.
2 - предел измерений только для модулей В1517А, Е5288А.
Таблица 5 Основные метрологические характеристики модулей в режиме воспроизведения силы постоянного тока
| Модель | Предел воспроизведения | Разрешение | Предел допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| ВИПА ВИПА Е5288А | ± 1 пАШ | 0,001 пА | ± (0,9x10'2х 1ВОСпр.± 0,015 пА) |
| ± 10пАи | 0,005 пА | ±(0,46x10'2 х 1В0СПр+ 0,03 пА) |
| ± 100 nAl2J | 0,005 пА | ±(0,Зх10’2х 1воспр ± 0,1 пА) |
| ± 1 нА | 0,05 пА | ±(0,1x10 2х 1ВОспр.+ 0,3 пА) |
Продолжение таблицы 5
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| В1511А В1517А Е5288А | ± 10 нА | 0,5 нА | ±(0,1x10 2х 1Воспр + 3 пА) |
| ± 100 нА | 5,0 пА | ±(0,05x10 2х 1воспр.+ 30 пА) |
| ± 1 мкА | 0,05 нА | ±(0,05х10'2х 1воспр.+ 0,3 нА) |
| ± 10 мкА | 0,5 нА | ±(0,05х10’2х 1В0Спр +3 нА) |
| ±100 мкА | 5,0 нА | ±(0,035x10‘2х 1Воспр + 15 нА) |
| ± 1 мА | 0,05 мкА | ±(0,04х10'2х 1ВОспр + 0,15 мкА) |
| ± 10 мА | 0,5 мкА | ±(0,04x10'2 х 1ВОспр.+ 1,5 мкА) |
| ± 100 мА | 5,0 мкА | ±(0,045х10'2х 1воспр.+ 15 мкА) |
| В1510А | ± 1 нА | 0,05 пА | ±(0,1х10’2х 1ВОспр.+ 0,3 пА) |
| ± 10 нА | 0,5 пА | ±(0,1x10 х 1ВоспрА 3,0 пА) |
| ± 100 нА | 5,0 пА | ±(0,05x10 2х 1ВОспр.+ 30 пА) |
| ± 1 мкА | 0,05 нА | ±(0,05х10'2х 1воспр.+ 0,3 нА) |
| ± 10 мкА | 0,5 нА | ±(0,05x10'2х 1Воспр +3,0 нА) |
| ± 100 мкА | 5,0 нА | ±(0,035x10‘2х 1В0Спр+ 15 нА) |
| ± 1 мА | 0,05 мкА | ±(0,04x10'2х 1ВОспр.+ 0,15 мкА) |
| ± 10 мА | 0,5 мкА | ±(0,04x10 2х 1ВОСПр.+ 1,5 мкА) |
| ± 100 мА | 5,0 мкА | ±(0,045x10'2х 1В0Спр + 15 мкА) |
| ± 1 А | 50 мкА | ±(0,4x10'2 х 1Воспр + 300 мкА) |
Примечание: 1ВОспр. - воспроизведенное значение силы постоянного тока.
1 - предел воспроизведения только для модуля Е5288А.
2 - предел воспроизведения только для модулей В1517А, Е5288А.
Таблица 6 Общие характеристики измерителей
| Параметр | Значение |
| Температура эксплуатации, °C | 5 ..40 |
| Относительная влажность, % | 20 .. 70 |
| Температура хранения, °C | -20 .. 60 |
| Относительная влажность, % | 10 .. 90 |
| Высота над уровнем моря, м | 2000 |
| Напряжение сети питания, В | 90 .. 264 |
| Частота сети питания, Гц | 47 .. 63 |
| Потребляемая мощность не более, В А | 900 |
| Габаритные размеры базового блока, мм | 420x330x575 |
| Масса, кг: В1500А (без модулей) В1510А В1511А В1517А Е5288А | 20,0 2,0 1,0 1,2 0,5 |
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 параметров полупроводниковых приборов В1500А | 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-052/447-2008 «ГСП. Измерители параметров полупроводниковых приборов В1500А с модулями В1510А, В1511А, В1517А, Е5288А. 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 В1500А с модулями В1510А, В1511А, В1517А, Е5288А утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственной поверочной схеме.
