美国吉时利KEITHLEY参数分析仪4200-SCS研究应用领域：
半导体材料和器件的研发—传统的半导体和微电子专业
器件和工艺的参数监控—半导体工艺线，生产
器件的建模（Modeling)—半导体器件的设计，集成电路的设计
可靠性和寿命测试—半导体器件可靠性研究
高功率MOSFET，BJT和III-V族器件（GaN，GaAs)的特性分析
纳米器件研究；
光电子器件的研究（LED，OLED等）；
非易挥发性存储器测试—Flash闪存，相变存储器（PRAM），铁电存储器（FeRAM)，阻变存储器（RRAM)等；
有机半导体特性分析
太阳能电池及光伏电池特性分析
确定样品的电阻率和Hall载流子浓度
氧化层厚度、栅面积、串联电阻、平带电容、电压、开启电压、体掺杂、有效氧化层电荷密度、可动电荷、金属-半导体功函数、德拜长度、体电势等。

标准C-V扫描：普通MOSFET，二极管和电容器；
MOScap：测量MOS电容器上的C-V，提取参数包括氧化层电容，氧化层厚度，掺杂浓度，耗尽深度，德拜长度，平带电容，平带电压，体电势，阈值电压，金属半导体功函数，有效氧化层电荷；
MOSFET：对一个MOSFET器件进行一个C-V扫描。提取参数包括：氧化层厚度，氧化层电容，平带电容，平带电压，阈值电压，掺杂浓度与耗尽深度的函数关系；
寿命：确定产生速度并进行寿命测试（Zerbst图）；
可动离子：使用BTS方法确定并提取平带电压参数确定可动电荷。包括对Hot Chuck热吸盘的控制。在室温下测试样品，然后加热后测试，然后再恢复至室温下以确定平带漂移电压，从而确定可动电荷；
电容：在金属-绝缘-金属（MIM）电容器上进行C-V扫描和C-f扫描，并计算出标准偏差；
PN结：测量P-N结或肖特及二极管的电容与其尖端片置电压的函数关系；
光伏电池：测量一个发光太阳电池的正向和反向DC特性，提取参数，最大功率，最大电流，最大电压，短路电流，开路电压，效率。同时执行C-V和C-f扫描特性；
BJT：在端-端之间测量电容（OV偏置情况下），Cbe，Cbc，Cec；
接线电容：测量晶圆上小的互相接线之间的电容；
纳米线：在两端的纳米线器件上进行C-V扫描；
闪存：在一个典型的栅极悬浮闪存器件上进行C-V测量。

碳纳米管、生物芯片/器件、碳纳米管FET、纳米线、分子线、分子晶体管、多管脚纳米格
 超快I-V的源和测量在很多技术领域变得越来越重要，包括化合物半导体，中功率器件，中功率器件，非易挥发性存储器，MEMS（微机电器件），纳米器件，太阳电池和CMOS器件。

脉冲I-V对器件进行特性分析可以实现用传统DC方法无法实现的任务，比如，对纳米器件的自热效应的克服，对于高K栅极电介质器件中因电荷陷阱效应而导致的磁滞效应般的电流漂移。
瞬态I-V测试使得科研人员来获取高速的电流或电压波形。脉冲信号源可用于器件可靠性中的应力测试，或者以多阶梯脉冲模式对存储器件的擦、写操作
 通用的脉冲I-V器件测试
CMOS器件特性分析：电荷泵，自热效应，电荷陷阱，NBTI/PBTI分析
非易挥发性存储器：闪存，相变存储器
化合物半导体器件和材料：LED等
纳米器件和MEMS等

什么是美国吉时利KEITHLEY4200-SCS参数分析仪？

美国吉时利KEITHLEY参数分析仪4200-SCS是一款能进行器件、材料或过程电气特性分析的模块化全集成参数分析仪。利用9个测量槽和内置低噪声接地单元，您可以根据测试要求或预算限制进行精密配置。

直流I-V测量是器件和材料测试的基础。美国吉时利KEITHLEY4200-SCS源测量单元（SMU）是高精度源电流或电压以及同步测量电流和电压的精密仪器。美国吉时利KEITHLEY4200-SCS提供的宽范围I-V测量包括：亚ρA漏电测量、μΩ电阻测量。

电容-电压（C-V）测试广泛用于确定各种半导体参数，例如掺杂浓度和分布、载流子寿命、氧化层厚度、界面态密度等。美国吉时利KEITHLEY4200-SCS提供3种C-V法：多频（1kHz~10MHz）C-V、超低频（10mHz~10Hz）C-V和准静态C-V。

在分析器件特性时，脉冲I-V测试非常适于防止器件自发热或最小化电荷俘获效应。通过用窄脉冲和/或小占空比脉冲代替直流信号，可以在保持DUT性能的同时提取重要参数。瞬态I-V测量能让科学家或工程师在时域采集超高速电流或电压波形以便研究动态特性。

保持MOS结构栅氧化层的质量和可靠性是半导体圆厂的一项关键任务。电容-电压（C-V）测量通常用于深入研究栅氧化层的质量。4200-SCS配备C-V仪器模块后能简化MOS电容器测量的检验和分析。4200-SCS包括了氧化层厚度、平带电压和阈值电压等常用测量参数。

应力测量检测常用于估计半导体器件的工作寿命和磨损性故障。标准WLR测试包括热载流子注入（HCI）或沟道热载流子（CHC），负偏压温度不稳定性（NBTI）以及与时间有关的介质击穿（TDDB）。这类数据用于评价器件设计和监控制造过程。

凭借超快I-V模块的多脉冲波形发生和测量功能，美国吉时利KEITHLEY4200-SCS专用于应对尖端的、非易失存储设备的挑战。下面示出强大功能能让您满足几乎所有NVM电池的测试需求。

纳米技术研究分子级物质，一个一个的原子，以建立具有全新特性的结构。现在的研究包括利用碳纳米管、半导体纳米线、有机分子电子和单电子器件的设备。由于物理尺寸太小，这些器件不能用标准方法测试。美国吉时利KEITHLEY4200-SCS参数分析仪具有广泛的测试应用库能让您快速、自信地完成测试。

什么是自动分析套件（ACS）?
自动分析套件（ACS）是功能强大的软件架构，便于工程师对半导体器件进行各种测试，对其特性进行详细的分析。自动分析套件（ACS）可以与吉时利公司多种业界一流的源测量单元（SMU）仪器及系统配合使用。利用标准的自动分析套件ACS，可以对在晶圆级或晶匣级对自动探针进行控制。对于手动和单一器件测试，可以考虑ACS Basic Edition. 对于高级多个待测器件晶圆级可靠性测试，可以使用标准自动分析套件（ACS）以及ACS-2600-RTM。

参数测试自动特性分析套件 （ACS）可用于过程控制监视（PCM）以及其他相关应用。由于它可以与图形用户接口（GUI）进行交互，非常适合小批量生产应用以及包含各种半定制硬件配置的实验室应用。

模片分类吉时利公司为半导体器件、传感器、MEMS以及小型模拟IC的片上模片分类或 已知优良模片（KGD） 测试提供高速解决方案，通过专有的高精密源测量单元（SMU）仪器或IV仪器可以对这类器件进行测试和分装。下面对吉时利公司诸多“测量能力”进行探讨和介绍。

晶圆级可靠性自动特性分析套件 （ACS）包括与HCI、NBTI、TDDB、EM等有关的各种测试模块和项目。而且吉时利公司的多种源测量单元仪器和系统已经扩展至多通道并行测试、超快NBTI、超高压Vds击穿测试。下面对吉时利公司诸多“测量能力”进行探讨和介绍。

IC器件特性分析对各种IC器件和测试结构的诸多深度测试、测量结果及参数采集进行创建和管理，包括MOSFET、MOSCAP、二极管、可靠性测试结果等。下面对吉时利公司诸多“测量能力”进行探讨和介绍。

组件特性分析对 MOSFET、双极晶体管、二极管、高功率IGBT等分立半导体器件的各种深度测试和测量结果进行创建和管理。下面对吉时利公司诸多“测量能力”进行探讨和介绍。

吉时利 (Keithley) 仪器公司在其4200型半导体特性分析系统中新增加了脉冲信号发生和测量功能，支持脉冲式的半导体特性分析功能。

新的PIV（脉冲I-V）子系统，更便于进行高介电（High－k）材料、热敏感器件和先进存储芯片等的前沿技术研究，使其测量更加准确，产品投入市场更加快速。据称这是第一款商用化的集成了精确、可重复的脉冲和DC测量于一体的解决方案，而且使用非常方便。 

脉冲I-V （简称PIV）子系统是吉时利公司Model 4200-SCS系统的一个新增选项。Model 4200-SCS系统适用于实验室级别的精准DC特性测量和分析，具有亚飞安级的微电流分辨率和实时绘图、数据分析和处理能力。该系统集成了目前最先进的半导体特性分析性能，包括一台带有Windows XP操作系统和大容量存储器的嵌入式PC机。 

脉冲I-V （PIV）子系统建立在一个新的双通道脉冲发生器卡上，该卡的特点是拥有两个独立的通道，频率范围从1Hz到50MHz。它能够产生短到10纳秒的脉冲，允许对SOI和其他65nm以及更小尺寸的器件和过程进行真实的等温脉冲测量。精细的脉冲边缘的缓慢控制允许对界面态、AC Stress测试和存储器测试进行精确的源和测量。用户能够控制几个脉冲参数，例如：脉冲宽度、占空比、升降时间、幅度和偏移量。把脉冲式的功能和测量同Model 4200-SCS世界领先的DC特性结合起来，这在市场上尚是唯一的。 与脉冲I-V （PIV）子系统捆绑在一起的新的、正在申请专利的软件，无论在准确度还是在可重复性方面都带来了更好的效果。集成的软件和面向用户的友好界面都是很容易学习和使用的，所以即使是非专业的用户都能快速上手并且得到很好的脉冲I-V测量结果。

PIV软件控制着脉冲发生器和测量，设置和驱动双通道脉冲发生器的脉冲产生、触发、进行脉冲测量，并收集和提交数据。 新的PIV软件套装，具有为保证测量完整性而设置的电缆补偿算法和为精确的脉冲极限电压提取设置的Load-line校正方案。

 PIV子系统内包含了一些样例方案（Sample Projects）和代码，用于执行脉冲I-V和界面态测试，节省软件开发的时间和费用。完整的PIV子系统缩短了脉冲测量的学习曲线，还允许在单一系统中进行多种测试。

主要特点及优点:
直观的、点击式Windows 操作环境
独特的远端前置放大器，将SMU的分辨率扩展至0.1fA
内置PC提供快速的测试设置、强大的数据分析、制图与打印、以及测试结果的大容量存储
独特的浏览器风格的软件界面，根据器件的类型来安排测试，可以执行多项测试并提供测试序列与循环控制功能
支持 Keithley590 型与 Agilent 4284 型C-V 仪、Keithley 开关矩阵与Agilent 81110 脉冲发生器等多种外围设备
硬件由Keithley 交互式测试环境（KITE）来控制
用户测试模块功能，可用于外接仪表控制与测试平台集成，是KITE功能的扩充
包括驱动软件，支持Cascade Microtech Summit12K 系列、 Karl Suss PA-200、micromanipulator 的8860 自动和手动探针台

容易使用的4200-SCS型半导体特性分析系统用于实验室级的器件直流参数测试、实时绘图与分析，具有高精度和亚fA级的分辨率。它提供了最先进的系统集成能力，包括完整的嵌入式PC机，Windows NT操作系统与大容量存储器。其自动记录、点击式接口加速并简化了获取数据的过程，这样用户可以更快地开始分析测试结果。4200-SCS 提供了很大的灵活性，其硬件选项包括开关矩阵、Keithley 与Agilent C-V 仪以及脉冲发生器等多种选择。

4200-SCS为模块化结构配置非常灵活。系统最多可支持八个源－测量单元，包括最多四个具有1A/20W能力的大功率SMU。远端前置放大器选件 4200-PA，可以有效地减少长电缆所贡献的噪声，且使SMU扩大五个小电流量程，使其测量能力扩展到0.1fA。前置放大器模块同系统有机地组合成一体，从使用者看来，相当于扩充了SMU的测量分辨率。

吉时利仪器公司推出全新业界领先4200-SCS
包含整合式C-V 模组和软体 使得C-V/I-V/PULSE测试更精确更迅速
吉时利仪器公司(Keithley Instruments； NYSE:KEI)针对其功能强大的Model 4200-SCS半导体元件特性分析系统发表新款C-V量测仪器。Model 4200-CVU 仪器可将CV量测模组，插入Model 4200-SCS的插槽，快速且轻易地量测fF至nF的电容，支援10kHz至10MHz的频率。Model 4200-CVU其创新设计含有8项申请中的专利。这项设计提供直觉式点选的操作介面、及内建的元件模组以取得有效的C-V量测数据。让每个使用者都能更轻松的执行C-V量测。

Model 4200-CVU 内含最完备的测试资料库，大幅提升测试的效率。运用Keithley的Model 4200-LS-LC-12，这款特制交换矩阵、扩充卡搭配缆线及转接器的组合，仅须一次量测就能完成紧密整合的C-V/I-V测试。选购的Model 4200-PROBER-KIT 套件，让Model 4200-SCS 能轻易连结至最普及的探针，建构一个全面的C-V测试系统，易于设定与执行I-V测试。
广泛的应用支援
透过这些4200-SCS 系列最新产品，吉时利在C-V量测方面取得领先地位，如今能透过单一半导体测试仪器满足范围最广的应用，涵盖探针的配置、元件类型、制程科技、及量测方法，包括pulse I-V。Model 4200-CVU 和选购模组能解决其他特性曲线分析系统面临的许多问题 ─ 不是无法提供整合式C-V/I-V/pulse功能，就是其使用者操作介面与软体资料库的支援有限。此外，系统的弹性与强大的测试执行引擎，可把I-V、C-V、及脉冲测试整合在相同测试流程。因此，Model 4200-SCS能以一个紧密整合的特性曲线分析解决方案，取代各种电子测试工具。

吉时利的Model 4200-SCS也能支援 C-V/I-V/pulse 并搭配其他仪器等测试方法，这些特色让4200-SCS/CVU 解决方案适合支援：
•半导体技术开发 / 制程开发 / 可靠度实验室
•材料与元件研究实验室与联盟 
•需要桌上型DC或pulse仪器的实验室 
•大多数需要多重用途 / 多重仪器小型设备的半导体实验室与使用者 

功能强大的软体

Model 4200-SCS 比起市面上的半导体特性曲线分析系统、拥有更简易操作的Windows介面(GUI)。根据累积多年顾客互动与意见回馈进行研发，使用的简易性扩及新款Model 4200-CVU 硬体与软体模组，是其互动测试环境与执行引擎的自然延伸方案。吉时利为支援Model 4200-CVU 硬体，推出众多样本程式、测试资料库、以及内建能立即执行的参数撷取范例。

八个软体资料库提供范围最广的C-V测试与分析。它们涵盖所有标准应用，包括C-V、C-t、及C-f量测与分析，支援高与低K介电系数结构、MOSFET、BJT、二极体、快闪记忆体、光伏特元件、III-V族复合元件、以及奈米碳管(CNT)元件。除了接合面、针脚对针脚、和互连电容外，分析与参数撷取软体还能计算出掺杂情况、 氧化层厚度、移动电荷、载子生命周期等资料。这些测试结果包括各种不同的线性和客制化的 C-V 扫瞄、以及 C 对时间和 C 对频率扫描。

有别于其他特性曲线分析系统，吉时利 C-V/I-V 会在一个纪录详尽的开放式环境中进行分析与撷取程式运作，让使用者能轻易修改与客制化设定其运作程序。整合型的范例程式，是根据吉时利工程师累积的应用知识所规划，协助缩短开发时间。 

Model 4200-CVU 还含有各种先进的侦测工具，协助确保C-V测试结果的有效性。若不确保测试结果是否精确呢？仅须点选萤幕上的 “Confidence Check” 按钮，或使用即时前方面板，隔离测试区域以便进行验证。
Model 4200-SCS提供最佳的使用者经验，带来最短的学习曲线。它能解决半导体实验室管理者面临的许多问题，协助他们提高元件特性分析与模型建构时的生产力与效率。

Model 4200-CVU最受称赞的是其优异的量测准确性、速度、效率，这归因于Model 4200-SCS的高速数位量测硬体，以及紧密的硬体与软体整合，还有吉时利秉持的低杂讯系统设计原则。这些优点的组合，意谓Model 4200-CVU 能大幅增进使用者的生产力，不论工作是简单的设定单一量测作业，或透过滑鼠点选的方式执行一连串的预设测试程序、或是像触发与执行多个C-V扫瞄等复杂作业。系统的高速数位架构，意谓着Model 4200-CVU 能以即时模式执行与设定C-V扫瞄，速度超越任何其他厂商的C-V仪器。 

高度多元化的测试环境 
除了把 I-V/C-V/pulse 测试功能整合至一个弹性化、完全整合的测试环境外，Model 4200-SCS 使用者还有许多其他方案可选择。其中包括最多8个中或高功率SMU，双通道脉冲与波形产生器、以及一个整合式数位示波器。和 Model 4200-CVU一样，这些仪器都能插入至 Model 4200-SCS 插槽，并透过功能强大的Keithley Test Environment Interactive (KTEI，7.0版)软体环境来控制。这个点选式介面能加速测试设定流程、测试程序控制、以及资料分析的作业。KTEI 还能控制各种外部仪表，包括大多数探针台、加温基座、测试治具、以及吉时利高完整性矩阵式切换开关，提供业界最高的连结弹性。

避免设备快速淘汰 
许多仪器制造商持续推出的产品，彼此之间可能无法相容，新产品的问市，经常代表前一代设备必须走入历史 ─ 完全无法保护客户的投资。Keithley持续将硬体与软体升级至Model 4200-SCS的策略，意谓Model 4200-CVU模组，以及所有相关的软体与选购硬体，都能更新至首款Model 4200-SCS。这种轻易升级的管道，让客户不必每隔几年就须购买新的参数分析仪，以配合元件或材料技术的创新发展。客户仅须以低廉的成本就能升级系统，以配合业界持续演进的测试需求，让投入至Model 4200-SCS的资金能进一步延伸， 超越其他厂商的测试解决方案。此外，外部硬体与开发测试程式的需求，也减至最低程度。