Keithley 6500、6430 高電阻/低電流靜電計(jì)

Keithley 6500、6430 高電阻/低電流靜電計(jì)

Keithley 6500、6430 6517B系列高電阻/低電流靜電計(jì)

從三個(gè)敏感選項(xiàng)中選擇，實(shí)現(xiàn)精確的高阻抗和低電流測(cè)量。5? 位 6514 型和 6517B 型靜電計(jì)提供 1fA 靈敏度，輸入阻抗 >200TΩ 的電壓測(cè)量，以及低至 10fC 的電荷測(cè)量。6? 位 6430 型亞 fA 遠(yuǎn)程 SourceMeter SMU 儀器能夠以 1aA 的靈敏度測(cè)量電流。其噪聲低、偏差小，非常適用于研究單電子器件、高電阻納米線和納米管、聚合物以及電化學(xué)應(yīng)用。

Keithley 6517B 靜電計(jì) / 高阻表是全球科研實(shí)驗(yàn)室靈敏測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)。吉時(shí)利在弱電測(cè)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(cè)量低 10 aA (10×10-18A) 電流、低 1 fC 電荷，并支持最高 1018Ω 的電阻測(cè)量。6517B 還能夠測(cè)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(jiǎn)便。

主要特點(diǎn)

• 測(cè)量高達(dá) 1018 Ω的電阻

• 10 aA (10×10-18 A) 電流測(cè)量分辨率

• 6517B、8009 電阻率測(cè)試夾具和 KickStart 高電阻率應(yīng)用相結(jié)合，為 ASTM D257 高電阻率測(cè)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(cè)量模式

• 低電流范圍上<20μV 壓降

• 高達(dá) 200 V 電壓測(cè)量，>200Ω 輸入阻抗

• 內(nèi)置 ±1000 V 電壓源

• 有高阻測(cè)量交換電極電壓源和測(cè)量方法

• 內(nèi)置測(cè)試序列，支持四種不同器件表征測(cè)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(cè)試設(shè)置測(cè)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(cè)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，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(cè) 量。內(nèi)置 ±1 kV 電壓源擁有掃描功能，簡(jiǎn)化了絕緣材料上的漏流、擊穿和電阻測(cè)試及體電阻率 (W-cm) 和表面電阻率(W/square) 測(cè)量工作。

寬測(cè)量范圍

6517B 在電流、電阻、電壓和電荷測(cè)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(cè)量功能：

• 超靈敏電流表，可測(cè)量 10 aA ~ 20 mA 電流

• 阻抗最高的電壓表，可測(cè)量 1mV ~ 200 V 電壓

• 超高范圍電阻表，可測(cè)量 1Ω ~ 1018 Ω 電阻

• 靈敏的電量計(jì)，可測(cè)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(cè)量。

改進(jìn)高電阻率測(cè)量

許多測(cè)試應(yīng)用要求材料有高電阻率 ( 表面或體積 )。傳統(tǒng)測(cè)量方法對(duì)樣本應(yīng)用足夠大的電壓，測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)量各種材料 和元件，特別是在與 8009 電阻率測(cè)試夾具結(jié)合使用時(shí)。

交換電*電阻率測(cè)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，然后在定延遲 ( 測(cè)量時(shí)間 ) 后 測(cè)量電流。然后顛倒極性，使用相同的延遲再次測(cè)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(cè)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(cè)量數(shù)據(jù)。例如，在 8009 電阻率測(cè)試 夾具中，可以以 0.3% 的可重復(fù)率測(cè)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(cè)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(cè)量數(shù)據(jù)，包括測(cè) 量時(shí)間、溫度和相對(duì)濕度戳記。

完整的高電阻率測(cè)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(cè)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(cè)試夾具

KickStart 高電阻率應(yīng)用控制著執(zhí)行所需測(cè)量的靜電計(jì)和測(cè)試夾具，進(jìn)行 ASTM- D-257 標(biāo)準(zhǔn)電阻率測(cè)量。它可以以高達(dá)1000V 電壓測(cè)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(cè)量要等多長(zhǎng)時(shí)間被測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)電阻率與溫度和相對(duì)濕度的關(guān)聯(lián)度。