吉時利6221/2182A電流源/微歐姆表應(yīng)用于什么測試

　　KEITHLEY吉時利6221/2182A電流源/微歐姆表對精密、低電流源的需求。對當(dāng)今小型和高功率效率電子器件的測試和特性分析需要輸出低電平電流，這需要采用精密低電流源。較低的激勵電流在器件兩端產(chǎn)生的電壓較低，因而更難測量。將KEITHLEY吉時利6220型DC電流源或?qū)?221型AC和DC電流源與2182A納伏表組合使用能應(yīng)對這些挑戰(zhàn)。

　　微分電導(dǎo)測量是非線性隧道器件和低溫器件最重要和最關(guān)鍵的測量之一。而數(shù)學(xué)上的微分電導(dǎo)是器件I-V曲線的導(dǎo)數(shù)。KEITHLEY吉時利6220或6221與2182A納伏表的使用組合是業(yè)內(nèi)最完整的微分電導(dǎo)測量方案。這些儀器組合也是速度最快的方案：比其它可選方案的速度快10倍而且噪聲低得多。該組合能在一次測量中獲取數(shù)據(jù)，無需對多次掃描的結(jié)果進行平均——既耗時又容易產(chǎn)生誤差。而且，KEITHLEY吉時利622X和2182A簡單易用，因為它們的組合可以當(dāng)做單機使用。它們的連接很簡單，解決了其它方案難以處理的隔離和噪聲電流問題。

　　KEITHLEY6221型交流和直流電流源/精密交直流電源是非常易于使用，且噪聲極低的精密微電流源。微電流的產(chǎn)生在許多研發(fā)和產(chǎn)品測量應(yīng)用中是關(guān)鍵的儀器，尤其是在半導(dǎo)體、納米技術(shù)和超導(dǎo)等方面?？焖?、高精度和內(nèi)置的控制功能，使得吉時利6221系列成為下列應(yīng)用的理想選擇，例如霍爾測量、Delta模式電阻測量、脈沖式測量、以及微分電導(dǎo)的測量等。

　　吉時利(Keithley)6221型交流/直流電流源與2182A型納伏表的組合，是解決極低電阻測量和微弱電壓信號相關(guān)挑戰(zhàn)的經(jīng)典、高精度專業(yè)測試系統(tǒng)。這兩臺儀器通過協(xié)同工作，實現(xiàn)了遠(yuǎn)超普通萬用表或單一儀器能力的測量效果。

　　其核心價值在于 “消除熱電效應(yīng)(熱電動勢)帶來的測量誤差” ，從而能夠精確測量微歐姆級別的電阻和納伏級別的電壓。

　　吉時利6221/2182A電流源/微歐姆表

　　為何要這樣組合?

　　在測量微小電阻時，一個主要的誤差來源是熱電動勢。當(dāng)電路中存在不同金屬的連接點(如探針、焊點)時，溫度變化會產(chǎn)生微小的直流熱電勢，通常也在納伏到微伏級別。這個電勢會與待測電阻上的真實壓降疊加，導(dǎo)致測量結(jié)果嚴(yán)重失真。

　　Keithley 6221 + 2182A 系統(tǒng)的解決方案是：

　　6221電流源：輸出一個精確的、可編程的交流或直流電流，流過被測器件。

　　2182A納伏表：測量在被測器件上產(chǎn)生的電壓降。2182A具有極高的靈敏度和低噪聲，能夠分辨到納伏級別的電壓變化。

　　關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新在于“ Delta 模式 ” 測量功能：

　　當(dāng)使用直流電流時，系統(tǒng)會執(zhí)行一個電流反轉(zhuǎn)法：

　　6221先輸出一個正方向的電流 +I，2182A測量得到電壓 V1。

　　然后6221迅速輸出一個大小相等、方向相反的電流 -I，2182A再次測量得到電壓 V2。

　　熱電動勢 V_therm 是一個固定的直流偏置，而電阻壓降 V_R 會隨著電流方向改變而反相。

　　通過計算 (V1 - V2)/2，可以完美抵消熱電動勢 V_therm，得到純凈的電阻壓降 V_R。

　　再根據(jù)歐姆定律 R = V_R / I 計算出精確的電阻值。

　　當(dāng)使用交流電流時，2182A可以被設(shè)置為交流模式，直接測量交流電壓，同樣可以抑制直流的熱電勢。

　　吉時利6221/2182A電流源/微歐姆表的主要測試應(yīng)用領(lǐng)域：

　　1. 材料科學(xué)研究

　　這是其最核心的應(yīng)用領(lǐng)域之一。

　　超導(dǎo)材料特性：

　　測量零電阻狀態(tài)： 精確測量超導(dǎo)材料在臨界溫度以下時電阻是否真正降為零。

　　繪制R-T曲線： 測量超導(dǎo)材料在降溫/升溫過程中電阻隨溫度變化的完整曲線，以確定其臨界溫度。

　　納米材料與低維材料： 測量碳納米管、石墨烯、納米線等材料的電阻率，這些材料的電阻通常非常小。

　　半導(dǎo)體材料： 測量半導(dǎo)體晶圓、外延片的方塊電阻，用于評估摻雜濃度和均勻性。

　　巨磁電阻/磁阻材料： 研究材料電阻在外加磁場下的變化，需要精確測量微小的電阻變化率。

　　2. 半導(dǎo)體器件特性分析

　　晶體管導(dǎo)通電阻： 精確測量功率MOSFET、IGBT的 Rds(on)，這是一個關(guān)鍵的品質(zhì)因數(shù)。

　　接觸電阻和互連電阻： 測量半導(dǎo)體器件中金屬與半導(dǎo)體之間的接觸電阻，以及芯片內(nèi)部金屬互連線的電阻。

　　寄生電阻提取： 用于分析和建模器件中的各種寄生電阻。

　　3. 電子元器件測試

　　精密分流電阻器： 對標(biāo)稱值極低(毫歐級)的電流檢測電阻進行校準(zhǔn)和測試。

　　繼電器、開關(guān)、連接器的接觸電阻： 這些部件的接觸電阻通常在微歐姆級別，是評估其性能和質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)。

　　4. 磁性器件測試

　　磁敏傳感器的電阻測量： 如各向異性磁阻傳感器等，其電阻會隨磁場發(fā)生微小變化。

　　總之，吉時利6221/2182A電流源/納伏表系統(tǒng)是一個為解決特定高難度測量挑戰(zhàn)而生的“專家級”組合。 它不像通用源表那樣功能多樣，但在其專精的領(lǐng)域——精確測量微歐姆級電阻和納伏級電壓，尤其是在存在顯著熱電勢干擾的環(huán)境中——它是無可替代的黃金標(biāo)準(zhǔn)。

　　簡單來說：

　　●當(dāng)您需要測量的電阻低于1毫歐時。

　　●當(dāng)您測量的電壓信號在微伏或納伏級別時。

　　●當(dāng)您的測試環(huán)境存在無法忽略的熱電勢時。

　　這套系統(tǒng)就是您的理想選擇，廣泛應(yīng)用于前沿的材料科學(xué)、物理學(xué)研究和高性能半導(dǎo)體器件的開發(fā)與驗證中。