Femto-Ampere messen - Elektronen zählen

Einen fast unglaublichen Wert bezüglich der Messauflösung schaffen neue Source-Measure-Geräte von Keithley. Im niedrigsten Strommessbereich erzielen sie glatt eine Auflösung von 1 fA (10 e-15 A), das sind nur einige Tausend Elektronen je Sekunde.

Die neuen "Sourcemeter-Modelle" 2635 und 2636 (ein- bzw. zweikanalig) von Keithley bieten bislang im Markt nicht verfügbare parametrische Analysen mit Auflösungen von herab bis zu 1 fA, was oftmals für Messungen an Halbleiter-, Optoelektronik- oder Nanotechnologie-Bauteilen benötigt wird.

Die Geräte beinhalten eigentlich fünf Präzisionsinstrumente in einem Gehäuse: die SMU (Source-Measure Unit), ein DMM (Digitalmultimeter), eine Spannungsquelle, einen NF-Impulsgenerator und einen Arbitrary Waveform Generator. Alle Funktionen lassen sich per TSP (Test Script Processor) steuern, wodurch voll programmierbare Sequenzen in das Instrument geladen und ausgeführt werden können. Damit ist keine zeitraubende Kommunikation mit dem PC oder ein PC-Overhead erforderlich.

Auf diese Weise erlauben die Geräte recht kostengünstige DC- und Impuls-Tests von wenigen fA oder Mikrovolt bis zu 200 V oder 1,5A. Neben dem TSP steht mit der TSP-Link-Master/Slave-Verbindung eine Schnittstelle mit geringer Latenzzeit zu anderen TSP-basierenden Instrumenten zur Verfügung, die eine einfache Softwaresteuerung mehrerer Geräte oder Instrumente ermöglicht.

Für Forschungs- und Entwicklungsanwendungen sowie die Kurvenaufzeichnung ermöglicht die "LabTracer 2.0 Software" eine Steuerung von bis zu acht SourceMeter-Kanälen für automatische Tests, ohne dass eine Programmierung erforderlich ist. Mit dieser Software lassen sich die Kanäle konfigurieren, Bauteilparametertests ausführen und Testdaten ausgeben. Für schnelle Anwendungen in der Fertigung wird der Testskript-Prozessor in einer leicht verständlichen BASIC-ähnlichen Programmiersprache programmiert, die in Echtzeit auf dem Instrument abläuft.
Als Anwender kann man kundenspezifische Testskripts mit Hilfe des kostenlos erhältlichen Programmier-Tools "Test Script Builder" generieren, die dann vom PC auf das Master-SourceMeter-Instrument geladen und in dessen nichtflüchtigem 16-Mbyte-Speicher abgelegt werden.
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