在納米技術(shù)和量子科學(xué)蓬勃發(fā)展的當(dāng)下，對納米級與超低溫樣品進(jìn)行精密測量的需求日益增長，無論是特種傳感器晶體管的研究、納米機(jī)電系統(tǒng)（NEMS）的性能優(yōu)化，還是量子計(jì)算機(jī)讀出電路的精準(zhǔn)調(diào)試，都對測量設(shè)備的精度、功能多樣性和穩(wěn)定性提出了非常高的要求。

在此背景下，Lake Shore 憑借深厚的技術(shù)積累和對市場需求的敏銳洞察，全新打造了集交直流測量與鎖相檢測于一體的源測量模塊SMU。該模塊是MeasureReady™ M81-SSM同步源測系統(tǒng)的最新組件，專為攻克納米級與超低溫樣品的精密測量難題而設(shè)計(jì)，具有極低的源噪聲和超高測量靈敏度，旨在為前沿科研應(yīng)用提供一套完整、高效的測量解決方案。

全新SMU-10將實(shí)驗(yàn)室級別的高靈敏度選擇性交流檢測技術(shù)，以便捷的方式引入半導(dǎo)體設(shè)計(jì)與測試領(lǐng)域。工程師們可通過熟悉的"四合一"源表架構(gòu)，輕松實(shí)現(xiàn)超靈敏、低噪聲的精密測量。

M81主機(jī)搭配源測量SMU模塊

多端子器件測試的理想之選

源/測量功能
 

在低溫探針臺測試多端子器件時(shí)，可采用配備SMU-10模塊的M81-SSM系統(tǒng)，向被測器件（DUT）施加電壓或電流并測量對應(yīng)響應(yīng)。該源表特有的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可將探針臂數(shù)量減少一半，顯著降低熱干擾影響。用戶可設(shè)置合規(guī)限值，防止被測器件因意外過載而損壞。

高級電阻測量模式
 

M81-SSM的高級電阻模式能有效補(bǔ)償?shù)蜏丨h(huán)境下寄生電容導(dǎo)致的相位偏移，確保電阻測量更精準(zhǔn)。該技術(shù)可大幅降低誤差，提升測量精度。

四線制電壓監(jiān)測
 

特別適合大電流器件測試。通過Sense-HI和Sense-LO引線，可在輸出電流時(shí)進(jìn)行四線制測量，實(shí)現(xiàn)器件內(nèi)建電壓的實(shí)時(shí)監(jiān)測。

同步采樣技術(shù)
 

采用自主研發(fā)的MeasureSync™技術(shù)，確保多個(gè)SMU-10模塊在交/直流測量中的時(shí)序同步，chedi消除數(shù)據(jù)失準(zhǔn)誤差。

應(yīng)用場景
 

SMU-10模塊特別適用于低功耗測試應(yīng)用中具有挑戰(zhàn)性信噪比要求的場景，主要包括以下領(lǐng)域：

• 特種傳感器晶體管的I-V特性測試

• 納米機(jī)電系統(tǒng)(NEMS)的電氣性能表征

• 量子計(jì)算機(jī)讀出電路的精密測量
• 新興納米級半導(dǎo)體器件（包括sand集成電路）的研發(fā)測試

M81主機(jī)是M81 SSM系統(tǒng)的核心。根據(jù)訂購的型號，儀器支持 2、4 或 6 個(gè)通道，分別包括 1、2 或 3 個(gè)信號源和 1、2 或 3 個(gè)測量單元。每臺 M81 儀器可管理 1 至 3 個(gè)信號源通道和 1 至 3 個(gè)測量通道，以便在單個(gè)測試序列中測試多個(gè)被測器件或樣品，而不會因線路復(fù)雜化和信號切換造成信號劣化。此外還可以將多臺儀器組合起來，進(jìn)一步提高信號源和測量通道的能力，而不會降低模擬性能，同時(shí)利用 MeasureSync™ 對系統(tǒng)內(nèi)所有信號通道進(jìn)行定時(shí)同步。

M81采用主機(jī)與模塊的搭配方案

該主機(jī)以 MeasureReady™ 儀器平臺為基礎(chǔ)，采用圖形化觸摸屏界面進(jìn)行編程控制和監(jiān)測。其符合人體工程學(xué)設(shè)計(jì)的前面板具有 TiltView™ 顯示屏，無論是在工作臺上還是安裝在機(jī)架上，都能獲得較佳的可視性。它還支持標(biāo)準(zhǔn) LAN、USB 和 GPIB 通信。

M81主機(jī)

M81-SSM采用主機(jī)和模塊搭配使用的方案，一個(gè)主機(jī)可以同時(shí)擴(kuò)展至多3個(gè)源表模塊以及至多3個(gè)測量模塊，每個(gè)模塊均可以適配直流以及最高100kHz的測量范圍。除了以上提到的SMU模塊以外還有以下模塊可供選擇：

1.  VM-10 電壓測量模塊

該模塊提供分辨率從低納伏到 10 V 的直流至 100 kHz 電壓測量，包括振幅、相位和諧波檢測功能。專有的無縫量程技術(shù)允許在增減量程時(shí)進(jìn)行連續(xù)測量。

VM-10 電壓測量模塊

2.  CM-10電流測量模塊

該模塊可在直流至 100 kHz 范圍內(nèi)，以接近零的輸入偏移電壓測量 fA 至 100 mA 的電流，包括幅值、相位和諧波檢測功能。該模塊還具有可配置的硬件和軟件濾波功能。

CM-10電流測量模塊

3. BCS-10電流源模塊

該模塊提供 1 pA 至 100 mA 的可編程電流，最大符合 ±10 V 的直流輸出至 100 kHz 正弦輸出。BCS-10 源自 Lake Shore 前沿的 372 型交流電阻電橋，采用差分或平衡設(shè)計(jì)，有助于減少或消除低溫恒溫器和其他研究設(shè)備中經(jīng)常遇到的接地回路。它擴(kuò)展了 372 型平衡源的功能，增加了可變頻率和振幅編程能力，在保持出色噪聲性能的同時(shí)，提高了靈活性。

BCS-10電流源模塊

4. VS-10電壓源模塊

該模塊可提供 ±1 nV 至 ±10 V 的可編程電壓，最大符合 100 mA 的直流至 100 kHz 正弦輸出。VS-10 適用于柵極偏置、電壓掃描 I-V 曲線剖析，以及需要高穩(wěn)定電壓并結(jié)合電流、電阻/電感和其他材料或電子器件測量的應(yīng)用。

VS-10電壓源模塊

綜合以上這些測量方案， M81-SSM 的強(qiáng)大功能不言而喻，能夠?yàn)閺V大科研工作者提供表征多種測試結(jié)構(gòu)（包括納米結(jié)構(gòu)、單層和多層原子結(jié)構(gòu)、MEM、量子結(jié)構(gòu)、有機(jī)半導(dǎo)體和超導(dǎo)材料）的超卓解決方案。

此方案由Quantum Design和Lake Shore聯(lián)合推出，整套儀表與PPMS無縫結(jié)合，軟件易用無需額外編程，且全部支持對PPMS的控制，真正實(shí)現(xiàn)了外接源表的一站式測量方案。如您對此感興趣，歡迎隨時(shí)與我們聯(lián)系，目前我們QD中國樣機(jī)實(shí)驗(yàn)室也提供了免費(fèi)樣品Demo測試的服務(wù)，歡迎點(diǎn)擊或掃描下方二維碼體驗(yàn)。