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Technical articles
更新時間:2025-11-29
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在晶體管的關態電流測量、高阻材料電阻率測量、納米器件的電學特性、掃描探針顯微鏡等實驗中,當器件尺寸縮小到納米級別或材料非常薄時,漏電流和待測電流本身就極其微小。在這個級別,實驗者需要與各種噪聲和干擾作斗爭,包括熱噪聲、振動噪聲,甚至空氣中分子電離產生的電荷。
如此微小電流的實驗需要電流小于100飛安(fA,即 10^ 安培),要進行100fA以下的電流測量,常規的萬用表是沒有用的。必須使用專門的設備和技術。
1、靜電計/源測量單元:這是核心設備。高精度的靜電計或SMU可以測量低至0.1fA甚至更低的電流。它們采用特殊的“虛地"技術和超高反饋電阻(例如 > 10^ Ω)。
2、三同軸電纜:使用雙層屏蔽的三同軸電纜連接被測器件和靜電計。外層屏蔽接地,內層屏蔽被驅動至與中心導體相同的電位(保護技術),以最1大限度地減少電纜的泄漏電流和寄生電容。
3、屏蔽與接地:整個測試系統(包括探針臺)必須置于一個良好的法拉第籠(金屬屏蔽箱)中,以屏蔽外部電磁干擾。
4、環境控制:控制濕度非常重要,因為潮濕空氣會在絕緣表面形成導電通路,引入巨大的泄漏電流。通常在干燥的氮氣環境或真空中進行測量。
5、振動隔離:機械振動會導致電纜和連接器的微小位移,產生摩擦電噪聲,這在高阻抗測量中是顯著的噪聲源。
為解決電流殿宇100fA的問題,可以采用真空探針臺KT-Z1604T,該探針臺的承載臺為60x60不銹鋼臺面,臺面最1高可升溫到最1高350℃。真空腔體設計有進氣口和抽真空接口。探針臂為X/Y/Z三軸移動,三個方向均可在真空環境下精密移位調節,其中X方向調節范圍:0-30mm;y方向調節范圍:0-20mm;z方向調節范圍:0-20mm;用戶可根據需要自行調節。使用時將需檢測的器件固定在加熱臺上,再微調探針支架X/Y/Z 方向行程,通過顯微鏡觀察,使探針對準檢測點后,即可進行檢測。