Uzun kablolar veya kapasitif Chuck kullanılan test düzeneklerinde, test cihazının çıkışındaki toplam kapasitans artarak hatalı veya tutarsız ölçümlere neden olabilir. Bu durum, özellikle DC gerilim uygularken veya gerilim taraması yaparken çok hassas düşük akımları ölçerken önemlidir. Bu zorlukların üstesinden gelmek için bir Tektronix Şirketi olan Keithley, Keithley 4200A-SCS Parametre Analizörü için yüksek kapasitif etkili uygulamalarda bile stabil, düşük akım ölçümleri yapabilen iki yeni kaynak ölçüm birimi (SMU) modülünü tanıttı.
Bu konu, küçülerek akıllı telefonlara veya tablet bilgisayarlara dönüşen geniş LCD panellerin test edilmesinde olduğu gibi, enerji tasarrufu amacıyla akım seviyeleri düşürüldüğü için sıklıkla görülmeye başlanan bir ölçüm zorluğudur. Yüksek kapasitans test bağlantılarının sorunlu olabileceği diğer uygulamalar arasında bir chuck üzerinde nano-FET IV ölçümleri, uzun kablolar kullanan bir MOSFET'in transfer özellikleri, bir switch matrix aracılığıyla FET testi ve kapasitör kaçak ölçümleri yer alır.
1000 kat daha fazla kapasitans desteği
Yeni Keithley 4201-SMU Medium Power SMU ve 4211-SMU High Power SMU (opsiyonel 4200-PA Preamp ile), diğer hassas SMU'lara kıyasla maksimum yük kapasitansı özelliklerini artırdı. Desteklenen en düşük akım aralığında, 4201-SMU ve 4211-SMU, bugün mümkün olandan 1.000 kat daha fazla kapasitif olan bir sisteme kaynak sağlayabilir ve bunları ölçebilir. Örneğin, mevcut seviye 1 ile 100 pA arasındaysa, yeni Keithley modülleri 1 µF (mikrofarad) kadar yükü kaldırabilir. Buna karşılık, rekabetçi birimlerin bu akım seviyesinde tolere edebileceği maksimum yük kapasitansı, ölçüm doğruluğu düşmeden önce yalnızca 1.000 pF (Pikofarad)dir.
Yeni modüller, bu sorunlarla karşılaşan müşteriler için oldukça değerlidir. Sorun giderme için harcanacak zamandan ve ayrıca fazla kapasiteleri ortadan kaldırmak için test kurulumlarını yeniden yapılandırmaya harcanacak paradan tasarruf sağlar. Test mühendislerinin veya araştırmacıların, ölçümlerinde hatalar fark ettiklerinde, önce sorunun kaynağını keşfetmeleri gerekir. Bu durum sorunun kaynağına inebilmek için genellikle birçok olası sebebi araştırmaları gerektiğinden uzun çalışma saatlerine neden olabilir. Sebebin sistem kapasitansı olduğunu keşfettiklerinde, test parametrelerini, kablo uzunluklarını ayarlamaları ve hatta test ayarlarını yeniden düzenlemeleri gerekir. Bu, tercih edilmeyen bir durumdur.
Peki yeni SMU modülleri pratikte nasıl çalışıyor? Keşfetmek için, düz panel üretimi ve nano-FET araştırmalarındaki birkaç önemli uygulamaya bir göz atalım.
Örnek: Düz panel ekranda OLED piksel sürücü devresi
OLED piksel sürücü devreleri, düz panel ekranda OLED cihazlarının yanına bastırılır. Bu devrelerin DC özellikleri genellikle SMU'ları bir anahtar matrisi aracılığıyla ve ardından 12-16m uzunluğunda triax kablolar kullanılarak bir LCD prob istasyonuna bağlanarak ölçülür. Bağlantı yapmak için çok uzun kablolar gerektiğinden, kararsız düşük akım ölçümleri yaygındır. Bu kararsızlık, aşağıda gösterildiği gibi test ortamında SMU kullanılarak ölçüldüğünde, bir OLED sürücü devresindeki her iki IV eğrisi için doygunluk (turuncu eğri) ve doğrusal (mavi eğri) aracılığıyla görülebilir.
Görsel.1: Yaygın kullanılan SMU'larda ölçülen OLED üzerindeki doygunluk ve doğrusal IV eğrileri.
Ancak, bu IV ölçümleri test altındaki aygıtın drain terminalinde 4211-SMU kullanılarak tekrarlandığında, IV eğrilerinin aşağıda gösterildiği gibi istikrarlı olduğu görülür. Yeni 4211-SMU’larla sorun çözülmüş olur.
Görsel2: Yeni 4211-SMU'larımız kullanılarak ölçülen OLED üzerindeki doygunluk ve doğrusal IV eğrileri.
Örnek: Ortak geçit ve ayna kapasitanslı Nano-FET
Nano-FET ve 2D FET testlerinde, bir prob istasyonu chuck’ı aracılığıyla bir SMU'ya temas ettirilen bir cihaz terminali kullanılır. Chuck kapasitansı birkaç nano-Farad kadar yüksek olabilir ve bazı durumlarda aynanın üstünde iletken bir ped kullanarak Gate terminaline temas etmek gerekebilir. Koaksiyeil kablolama da yine ek kapasitans ekler.
Yeni SMU modüllerini değerlendirmek için, 2D FET'in gate ve drain terminallerine iki geleneksel SMU bağlandı ve aşağıdaki gürültülü Id-Vg histerezis eğrisi elde edildi.
Görsel.3: Geleneksel SMU'lar ile ölçülen 2D FET'in gürültülü bir Id-Vg histerezis eğrisi.
Bununla birlikte, aynı cihazın gate ve drain terminallerine iki adet 4211-SMU bağlandığında, ortaya çıkan histerezis eğrisi aşağıda gösterildiği gibi düzgün ve kararlıdır . Bu sayede bir araştırmacının üstesinden gelmesi gereken büyük bir problem çözülmüş olurdu.
Görsel.4: İki adet 4211-SMU ile ölçülen düzgün ve stabil bir Id-Vg histerezis eğrisi.
Cihazınızı Konfigürasyonu Yapılmış Olarak Satın Alın ya da Güncelletin
4201-SMU ve 4211-SMU’lara, tam parametre analizi çözümü yapılabilmesi için bir 4200A-SCS ile önceden yapılandırılmış halde satın alarak veya mevcut cihazlarınız için saha güncellemesi isteyerek sahip olabilirsiniz. Güncellemeyi, cihazınızı bir yetkili servise göndermeye gerek kalmadan sahada kolayca yaptırabilir, böylelikle haftalarca servis dışı olma riskinden kurtulabilirsiniz.
Daha fazla bilgi için tıklayınız : https://www.netes.com.tr/urun/keithley-4200a-scs-yari-iletken-karakterizasyon-sistemi