Keithley 4200-SCP2HR 高分辨率開(kāi)關(guān)矩陣系統(tǒng)詳解

1. 產(chǎn)品概述

Keithley 4200-SCP2HR 是 吉時(shí)利（Keithley）4200-SCS 半導(dǎo)體特性分析系統(tǒng) 的 高分辨率開(kāi)關(guān)矩陣擴(kuò)展模塊，專(zhuān)為 晶圓級(jí)測(cè)試、多器件并行測(cè)量和高精度信號(hào)路由 而設(shè)計(jì)。作為 4200-SCP2 系列 的升級(jí)版本，"HR"（High Resolution）代表其 增強(qiáng)的信號(hào)完整性和低噪聲特性，適用于 納米器件、低維材料、MEMS傳感器等精密測(cè)試場(chǎng)景。

2. 核心功能與特點(diǎn)

（1）高密度信號(hào)路由

• 矩陣規(guī)模：支持 2×16 或 4×16 配置（可根據(jù)需求擴(kuò)展）。

• 通道數(shù)：最多 64 個(gè)高精度繼電器通道，支持 多器件并行測(cè)試。

• 低熱電動(dòng)勢(shì)設(shè)計(jì)：采用 鍍金觸點(diǎn)繼電器，熱電動(dòng)勢(shì) <1μV，確保 微小信號(hào)傳輸精度。

（2）高信號(hào)完整性

• 低噪聲路徑：

• 通道間串?dāng)_ <0.1pF（典型值）。

• 路徑電阻 <2Ω（確保高電流測(cè)試準(zhǔn)確性）。

• 屏蔽保護(hù)：

• 每個(gè)通道配備 Guard保護(hù)端子，減少漏電流干擾。

• 支持 三線測(cè)量（Force-Sense-Guard），適合高阻測(cè)量（如柵極漏電流測(cè)試）。

（3）靈活配置

• 模塊化設(shè)計(jì)：可插入 4200-SCS 主機(jī)，與其他模塊（如4210-SMU、4210-CVU）協(xié)同工作。

• 多模式支持：

• 掃描模式：自動(dòng)切換通道，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)位測(cè)試。

• 并行模式：同時(shí)連接多個(gè)被測(cè)器件（DUT），提高測(cè)試效率。

（4）系統(tǒng)集成

• 兼容性：

• 與 4200-SCS 軟件無(wú)縫集成，支持圖形化測(cè)試流程配置。

• 可通過(guò) SCPI 命令或 TSP®腳本控制。

• 接口支持：

• GPIB、LAN、USB 遠(yuǎn)程控制。

• 配套 Keithley KickStart 軟件快速配置。

3. 典型應(yīng)用場(chǎng)景

（1）晶圓級(jí)半導(dǎo)體測(cè)試

• 多芯片并行測(cè)試：通過(guò)開(kāi)關(guān)矩陣快速切換探針，實(shí)現(xiàn)晶圓上不同器件的自動(dòng)化測(cè)量。

• 參數(shù)分布分析：掃描晶圓表面，繪制電學(xué)參數(shù)（如閾值電壓、漏電流）的空間分布圖。

（2）納米器件與低維材料研究

• 石墨烯/碳納米管器件：高阻測(cè)量時(shí)避免信號(hào)衰減。

• 量子點(diǎn)器件：微弱電流（f）的精確路由。

（3）MEMS傳感器測(cè)試

• 多傳感器陣列：同步監(jiān)控多個(gè)傳感器的響應(yīng)信號(hào)。

• 高精度激勵(lì)-測(cè)量：為MEMS提供低噪聲測(cè)試環(huán)境。

（4）可靠性測(cè)試

• HTOL（高溫工作壽命）：多器件長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)。

• TDDB（介質(zhì)擊穿）：自動(dòng)切換測(cè)試點(diǎn)位。

4. 技術(shù)規(guī)格

5. 與基礎(chǔ)版（4200-SCP2）的區(qū)別

6. 系統(tǒng)配置建議

• 基礎(chǔ)配置：

• 4200-SCS 主機(jī)

• 4210-SMU（源測(cè)量單元）

• 4200-SCP2HR 開(kāi)關(guān)矩陣

• 擴(kuò)展需求：

• 4210-CVU（電容測(cè)試）：用于MOS電容掃描。

• 4200-PA（前置放大器）：增強(qiáng)微弱信號(hào)檢測(cè)。

• 附件：

• 低噪聲測(cè)試線纜。

• 屏蔽測(cè)試夾具（用于高阻測(cè)量）。

7. 總結(jié)

Keithley 4200-SCP2HR 是  高分辨率開(kāi)關(guān)矩陣擴(kuò)展模塊 面向半導(dǎo)體和納米器件測(cè)試的專(zhuān)業(yè)開(kāi)關(guān)矩陣，其 高分辨率、低噪聲和靈活的路由能力 使其成為：

• 優(yōu)良制程研發(fā) 的工具

• 低維材料研究 的理想選擇

• 晶圓級(jí)自動(dòng)化測(cè)試 的核心模塊

對(duì)于需要 高精度、多通道并行測(cè)試 的應(yīng)用場(chǎng)景，4200-SCP2HR 提供了 信號(hào)完整性 和 測(cè)試效率 的優(yōu)良平衡。如需更詳細(xì)的技術(shù)資料，建議訪問(wèn) Keysight Technologies 或聯(lián)系當(dāng)?shù)丶夹g(shù)支持。