超快I-V源和測量技術(shù)隨著越來越多傳統(tǒng)直流I-V測量功能的消失而迅速發(fā)展。注意到，傳統(tǒng)SMU設(shè)計[1]能夠提供和測量最高約1A的電流，最低約1皮安的電流。盡管增加遠(yuǎn)程前置放大器后最低可以解析0.1fA的電流信號，但是這些只支持直流I-V測量的系統(tǒng)配置最佳速度僅為10毫秒。相比之下，超快I-V測量方案能夠進(jìn)行最快10ns的測量，這對于涉及器件恢復(fù)時間特征分析的應(yīng)用是非常關(guān)鍵的。專門針對超快I-V測試而設(shè)計的可選的遠(yuǎn)程放大器將這些新型測量方案的電流分辨率向下擴(kuò)展到幾十皮安，僅僅稍高于待測器件產(chǎn)生的約翰遜噪聲[2]決定的極限值。在單個機(jī)架內(nèi)集成了超快I-V源和測量儀器與遠(yuǎn)程放大器的系統(tǒng)支持的特征分析應(yīng)用比以往任何時候都更加寬泛，包括相變存儲器器件測試、單脈沖電荷俘獲/高k介質(zhì)測試、LDMOS或砷化鎵中功率放大器器件特征分析、SOI恒溫測試、超快負(fù)偏溫不穩(wěn)定性（NBTI）測試、基于電荷的電容測量（CBCM[3]）、MEMS電容測試和越來越多的其它一些測試。

圖3給出了支持越來越多的超快I-V應(yīng)用的四種掃描類型：瞬態(tài)I-V掃描，其中對電壓和電流進(jìn)行了連續(xù)數(shù)字化；快速脈沖式I-V測試，其中是在脈沖穩(wěn)定之后對電壓和/電流進(jìn)行了采樣；濾波式脈沖，其中產(chǎn)生一個變化的脈沖電壓同時用一臺直流SMU測量產(chǎn)生的電流；脈沖應(yīng)力/直流測量，其中產(chǎn)生脈沖式電壓，緊接著直流SMU測量。除了這些傳統(tǒng)的掃描類型，4225-PMU[4]還具有完整的任意波形發(fā)生功能以及Segment ARB®模式，能夠十分方便地構(gòu)建、存儲和產(chǎn)生最多包含2048條用戶自定義線段的波形。每條線段可以有不同的持續(xù)時間，這一特性使其具有出色的波形發(fā)生靈活性。


瞬態(tài)I-V、快速脈沖I-V、脈沖發(fā)生器、脈沖發(fā)生器、濾波脈沖、脈沖應(yīng)力/測量直流
圖3.超快I-V測試配置

結(jié)語
隨著新型器件與測試應(yīng)用的出現(xiàn)以及半導(dǎo)體實驗研究需求的不斷發(fā)展，超高速源/測量功能將變得越來越重要。能夠適應(yīng)這些變化的需求，具有良好性價比和靈活性的測試系統(tǒng)不但可使研究人員延續(xù)以前的工作，而且可以跟上測量技術(shù)的發(fā)展。