Keithley 6514 6517B 6430高電阻低電流靜電測試儀

Keithley 6517B 靜電計(jì) / 高阻表是全球科研實(shí)驗(yàn)室靈敏測量的標(biāo)準(zhǔn)。吉時(shí)利在弱電測量方面擁有 60 多年的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)，吉時(shí)利靜電計(jì)能夠可靠地測量較低 10 aA (10×10-18A) 電流、較低 1 fC 電荷，并支持最高 1018Ω 的電阻測量。6517B 還能夠測量高達(dá) 200 V 的最大電壓范圍，輸入阻抗超過 200 TΩ。所有這些性能都融合在一臺(tái)儀器中，操作起來像數(shù)字萬用表一樣簡便。

eithley 6517B 靜電計(jì) / 高阻表是全球科研實(shí)驗(yàn)室靈敏測量的標(biāo)準(zhǔn)。吉時(shí)利在弱電測量方面擁有 60 多年的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)，吉時(shí)利靜電計(jì)能夠可靠地測量較低 10 aA (10×10-18A) 電流、較低 1 fC 電荷，并支持最高 1018Ω 的電阻測量。6517B 還能夠測量高達(dá) 200 V 的最大電壓范圍，輸入阻抗超過 200 TΩ。所有這些性能都融合在一臺(tái)儀器中，操作起來像數(shù)字萬用表一樣簡便。

主要特點(diǎn)

·       測量高達(dá) 1018 Ω的電阻

·       10 aA (10×10-18 A) 電流測量分辨率

·       6517B、8009 電阻率測試夾具和 KickStart 高電阻率應(yīng)用相結(jié)合，為 ASTM D257 高電阻率測量提供完整的硬件和軟件解決方案

·       <3 fA 輸入偏置電流

·       6 位半高準(zhǔn)確度測量模式

·       較低電流范圍上 <20μV 壓降

·       高達(dá) 200 V 電壓測量，>200Ω 輸入阻抗

·       內(nèi)置 ±1000 V 電壓源

·       高阻測量交換電極電壓源和測量方法

·       內(nèi)置測試序列，支持四種不同器件表征測試、表面和體電阻率、表面絕緣電阻和電壓掃描

·       選配插入式掃描卡，可使用一個(gè)測試設(shè)置測試最多 10個(gè)器件或材料樣本

·       GPIB 和 RS-232 接口

杰出的性能指標(biāo)

6517B 把吉時(shí)利數(shù)十年的弱電測量技術(shù)知識(shí)融匯到創(chuàng)新的低電流輸入放大器中，輸入偏置電流 <3 fA，噪聲僅 0.75fA p-p，較低電流范圍上壓降 <20 μV。對(duì)近似理想的電路 負(fù)荷，電壓電路輸入阻抗超過 200 TΩ。這些指標(biāo)保證了所需的準(zhǔn)確度和靈敏度，可以在物理、光學(xué)、納米科技和材料科學(xué)等領(lǐng)域準(zhǔn)確地進(jìn)行低電流和高阻抗電壓、電阻和電荷測 量。內(nèi)置 ±1 kV 電壓源擁有掃描功能，簡化了絕緣材料上的漏流、擊穿和電阻測試及體電阻率 (W-cm) 和表面電阻率(W/square) 測量工作。

寬測量范圍

6517B 在電流、電阻、電壓和電荷測量量程的整個(gè)頻寬上提供了自動(dòng)量程功能。6517B 融合了以下測量功能：

·       超靈敏電流表，可測量 10 aA ~ 20 mA 電流

·       阻抗最高的電壓表，可測量 1mV ~ 200 V 電壓

·       超高范圍電阻表，可測量 1Ω ~ 1018 Ω 電阻

·       靈敏的電量計(jì)，可測量 1 fC ~ 2μC 電荷

交換電極電壓源方法消除了材料中背景電流的影響，可以進(jìn)行可重復(fù)的、準(zhǔn)確的高阻和電阻率測量。

改進(jìn)高電阻率測量

許多測試應(yīng)用要求材料有高電阻率 ( 表面或體積 )。傳統(tǒng)測量方法對(duì)樣本應(yīng)用足夠大的電壓，測量流經(jīng)樣本的電流，然后使用歐姆定律 (R=V/I) 算出電阻。盡管高阻材料和器件產(chǎn) 生的電流很小，很難準(zhǔn)確測量，但吉時(shí)利靜電計(jì)和皮安計(jì)可以成功地完成這些測量。

即使使用的是優(yōu)質(zhì)儀器，材料中固有的背景電流仍可能使其 很難準(zhǔn)確地執(zhí)行測量。由于壓電效應(yīng)、靜電對(duì)電容元件充電 及偏振效應(yīng)，絕緣材料、聚合物和塑料一般都有背景電流。 背景電流通常大于等于應(yīng)用的電壓產(chǎn)生的電流。在這些情況 下，結(jié)果通常會(huì)不穩(wěn)定，提供的電阻讀數(shù)或電阻率讀數(shù)不準(zhǔn)， 甚至?xí)a(chǎn)生錯(cuò)誤的負(fù)值。吉時(shí)利 6517B 就是為解決這些問 題而設(shè)計(jì)的，可以一致地、可重復(fù)地、準(zhǔn)確地測量各種材料 和元件，特別是在與 8009 電阻率測試夾具結(jié)合使用時(shí)。

交換電較高電阻率測量方法

6517B 采用交換電極方法，幾乎消除了樣本中任何背景電 流的影響，另外也抵消了背景電流的一級(jí)和二級(jí)漂移。交換 電極方法應(yīng)用正極性電壓，然后在延遲 ( 測量時(shí)間 ) 后 測量電流。然后顛倒極性，使用相同的延遲再次測量電流。 這一過程一直重復(fù)，最后根據(jù)四個(gè)最新電流測量的加權(quán)平均 值計(jì)算出電阻。 在大多數(shù)材料上，通過 7 次反轉(zhuǎn) ( 即舍棄 前三個(gè)讀數(shù) )，這種方法一般可以得出高度可重復(fù)的、準(zhǔn)確 的電阻 ( 或電阻率 ) 測量數(shù)據(jù)。例如，在 8009 電阻率測試 夾具中，可以以 0.3% 的可重復(fù)率測量 1mm 厚的 1014 Ω-cm 材料樣本，在 15 秒周期內(nèi)得到 <200 fA 的背景電流變化。

與內(nèi)置源增強(qiáng)高阻測量準(zhǔn)確度

濕度和溫度會(huì)明顯影響材料的電阻率值。為幫助您準(zhǔn)確比較 在變化條件下采集的讀數(shù)，6517B 提供了一個(gè)內(nèi)置 K 型熱 電耦，并可以選配 6517-RH 相對(duì)濕度探頭。內(nèi)置 50,000 個(gè)讀數(shù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)緩沖器可以記錄和調(diào)用測量數(shù)據(jù)，包括測 量時(shí)間、溫度和相對(duì)濕度戳記。

完整的高電阻率測量解決方案

可以使用以下套件，采用標(biāo)準(zhǔn) ASTM D-257 “絕緣材料的DC 電阻或電導(dǎo)"規(guī)定的方法執(zhí)行高電阻率測量：

·       KICKSTARTFL-HRMA2 高電阻率應(yīng)用，適用 KickStart儀器軟件控制環(huán)境

·       6517B 靜電計(jì)

·       8009 電阻率測試夾具

KickStart 高電阻率應(yīng)用控制著執(zhí)行所需測量的靜電計(jì)和測試夾具，進(jìn)行 ASTM- D-257 標(biāo)準(zhǔn)電阻率測量。它可以以高達(dá)1000V 電壓測試材料，確定高達(dá) 1018 Ω-cm 的電阻率，分析電流隨時(shí)間變化的階躍響應(yīng)圖，確定測量要等多長時(shí)間被測材料才會(huì)穩(wěn)定，分析多個(gè)讀數(shù)圖，確保獲得穩(wěn)定一致的測量。KickStart 高阻應(yīng)用采用交換電極技術(shù)，消除固有的背景電流，實(shí)現(xiàn)最準(zhǔn)確的電阻率測量。還可以使用這個(gè)應(yīng)用，使用選配的熱電偶和相對(duì)濕度探頭，觀測電阻率與溫度和相對(duì)濕度的關(guān)聯(lián)度。

ASTM-D257 標(biāo)準(zhǔn)高電阻率測試系統(tǒng)及 6517B 靜電計(jì)、8009 電阻率測試夾具和 KickStart 高電阻率應(yīng)用。

KickStart 高電阻率階躍響應(yīng)圖

KickStart 高電阻率電阻率圖。

內(nèi)部測試序列擴(kuò)展并簡化應(yīng)用

6517B 擁有大量的內(nèi)部測試序列，協(xié)助簡便地設(shè)置和執(zhí)行 各種測試。器件表征序列包括二極管漏流測量、電容器漏流 測量、電纜絕緣電阻測量和電阻器電壓系數(shù)測量。電阻率和 電阻測試包括體電阻率、表面電阻率和表面絕緣電阻測試。 可以使用方波和樓梯測試序列，表征參數(shù)與電壓的關(guān)系。

除內(nèi)置測試外，6517B 還擅長在物理學(xué)、光學(xué)和材料科學(xué) 等科研領(lǐng)域進(jìn)行低電流、高阻抗電壓、電阻和電荷測量。靜 電計(jì)的超低壓降，使其特別適合太陽能表征應(yīng)用，其內(nèi)置電 壓源和低電流靈敏度則使其特別適合納米材料高阻測量，如 基于聚合物的納米線、其他納米材料、陶瓷、介電膜和生物 材料。

由于快速響應(yīng)測量和類似 DMM 的操作方式，6517B 特別適 合涉及漏流、擊穿和電阻測試的品控工程設(shè)計(jì)和生產(chǎn)測試應(yīng) 用。6517B 的電壓反轉(zhuǎn)方法專門加強(qiáng)了非導(dǎo)電材料上的體 積和表面電阻率測量。6517B 還特別適合電化學(xué)應(yīng)用，如 高阻抗、離子選擇電極和 pH 測量、電導(dǎo)池和電勢分析。

6514 6517B 6430高電阻低電流靜電測試儀典型應(yīng)用

·       納米材料表征

·       聚合物電氣表征

·       波束測量

·       劑量測定

·       器件漏流測量

·       絕緣電阻測量

·       光電檢測器表征

·       體積和表面電阻率

多種附件擴(kuò)展測量功能

可以使用多種選配附件擴(kuò)展 6517B 型靜電計(jì) / 高阻表的應(yīng) 用，并改進(jìn)其性能。8009 電阻率測試夾具是一款受保護(hù)的 測試夾具，用于樣本材料的體電阻率和表面電阻率測量。它 包括按 ASTM 標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建的不銹鋼電極。該夾具的電極尺寸已 在 6517B 型靜電計(jì) / 高阻表預(yù)編程，因此無需計(jì)算其數(shù)值再手動(dòng)輸入。這個(gè)附件旨在保護(hù)用戶避免接觸潛在的危險(xiǎn)電壓， 一旦開啟夾具蓋，其將自動(dòng)關(guān)閉 6517B 靜電計(jì) / 高阻表的電 壓源輸出。

8009 電阻率測試夾具滿足美國測試材料協(xié)會(huì) (ASTM) D257 標(biāo)準(zhǔn)規(guī) 定的絕緣材料 DC 電阻或電導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)測試方法。8009 與 6517B 相結(jié) 合，為進(jìn)行優(yōu)質(zhì)安全的電阻率測量提供了完整的系統(tǒng)。8009 帶有 6517B-ILC-3 安全互鎖電纜、7078-TRX-3 三同軸到三同軸電纜及 8607 1 kV 源電壓香蕉插口成套電纜。

6521 低電流掃描卡是一種 10 通道復(fù)用器，旨在在多點(diǎn)測 試應(yīng)用或必須改變測試配置時(shí)切換低電流。每條通道上的偏 置電流 <1 pA，每條通道之間保持高隔離度 (>1015 Ω)。即 使在反選通道時(shí)，6521 仍保持電流路徑，是真正的電流開關(guān)。 BNC 輸入連接器幫助為靈敏測量提供屏蔽，掃描卡兼容低 噪聲同軸電纜。6521 特別適合在半導(dǎo)體連接上自動(dòng)進(jìn)行反 向漏流測試，或在 FET 上進(jìn)行柵極漏流測試。

6522 電壓 / 低電流掃描卡可以提供最多 10 通道低電流、高阻抗電壓、高阻或電荷切換。盡管它在許多方面與6521類似，但 6522 的輸入連接器是 3 接線柱三同軸連接器。掃描卡可以通過軟件配置，切換高達(dá) 200 V 的高阻抗電壓。三同軸連接器則可以支持超過接地 500V 浮動(dòng)電壓及高達(dá) 200 V 驅(qū)動(dòng)保護(hù)。