KEITHLEY 4225-PMU Pulse IV Test Automation With Measure Unit Owner's Manual

L'unità di misurazione di impulsi Keithley 4225-PMU hè cuncepita per l'automatizazione di teste di pulse IV, furnisce misure à alta velocità per caratterizà i dispositi cù segnali di impulsi. Offre funzioni cum'è u modu di cattura di forma d'onda, l'approvvigionamentu pulsatu è e capacità di prova di stress.

Cumincià cù KXCI:

Chiudi u software Clarius è apre u Keithley Configuration Tool (KCon) per cunfigurà i paràmetri di cumunicazione per GPIB o ethernet.

Apertura l'applicazione KXCI è cuminciate à mandà cumandamenti à i moduli in u 4200A-SCS per l'automatizazione di teste.

Samples:

Finestra di misura di u tempu
Pulsed IV - Pulse / Misura cù risultati simili à DC in i modi Train, Sweep, Step

Capture di forma d'onda - Misurazioni I è V basate in u tempu in u modu Transient IV

Funzione ARB di sequenza:

A funzione Segment ARB permette una pulsazione multi-livellu utilizendu un generatore di forma d'onda arbitraria, chì permette a prova di stress è a prugrammazione di u dispositivu di memoria.

FAQ

Q: Chì versione di u software hè necessaria per aduprà i cumandamenti KXCI?
- A: Clarius V1.13 o superiore hè necessariu per utilizà i cumandamenti KXCI per l'approvvigionamentu è a misurazione IV à alta velocità.
Q: Cumu possu accede à i cumandamenti PMU KXCI?
- A: Tabelle di cumandamenti PMU KXCI ponu esse truvate in l'Appendice A è B di a nota di l'applicazione o in u manual Model 4200A-SCS KXCI Remote Control Programming.

Utilizà u Control Remote in Keithley External Control Interface (KXCI) per e misurazioni à alta velocità

Introduzione

L'approvvigionamentu è a misurazione IV ultra-veloce hè impurtante per parechje applicazioni di semiconduttori, cumprese a memoria non volatile, a carattarizazione di i dispositi di putenza, CMOS, affidabilità è i dispositi MEMS. Questi testi di semiconduttori sò fatti cù l'unità di misura di impulsi (PMU) Keithley 4225-PMU, un vol à 2 canali à alta velocità.tagU modulu di misurazione di corrente basata nantu à a fonte è u tempu per l'analizzatore di parametri \4200A-SCS. U PMU hà trè modi di fonti IV ultra-veloce è modi di misura: Pulse IV, Waveform Capture è Segment ARB™. Questi trè modi sò illustrati in a Figura 1. Utilizà i signali di impulsu IV per caratterizà i dispositi invece di i signali DC permette di riduce l'effetti di l'auto-riscaldamentu o di minimizzà a deriva di corrente. U modu di cattura di forma d'onda, o transitoria IV, emette voltage pulsa è misura u currente è u voltage risposta in u duminiu di u tempu. L'approvvigionamentu pulsatu, o Segment ARB, pò esse usatu per stressà un dispositivu utilizendu un signalu AC durante u ciculu di affidabilità o in un modu di forma d'onda multi-livellu per programà è sguassà i dispositi di memoria. U software interattivu Clarius faciule d'utilizà vene cù u 4200A-SCS è hà una biblioteca di teste chì include parechje applicazioni PMU. Tuttavia, alcune misurazioni PMU pò avè bisognu di esse parte di una prova automatizata cuntrullata da un computer esternu. In questi casi, u cuntrollu remoto di u PMU hè necessariu. L'interfaccia di cuntrollu esternu Keithley (KXCI) permette u cuntrollu remoto di i moduli di l'instrumentu in u 4200A-SCS mandendu cumandamenti da un computer. L'urdinatore di cuntrollu pò esse cunnessu à u 4200A-SCS attraversu GPIB \ o Ethernet per mandà remotamente i cumandamenti KXCI utilizendu un ambiente di codificazione. \A partire da Clarius V1.13, i comandi KXCI per l'approvvigionamento e la misurazione IV ad alta velocità sono stati aggiunti al software Clarius per il controllo remoto di PMU e di unità generatrice di impulsi 4220-PGU (PGU). Questu permette l'automatizazione di teste fora di u software di l'interfaccia Clarius. Questi cumandamenti, cù a prugrammazione exampi per ogni modu, sò spiegati in questa nota di l'applicazione. E tabelle di cumandamenti PMU KXCI sò listate in l'Appendice A è B à a fine di sta nota di l'applicazione.

Cumincià cù KXCI

Cù u Keithley External Control Interface (KXCI), un urdinatore esternu hè utilizatu per cuntrullà direttamente i SMU, CVU, PMU è PGU in l'Analizzatore di Parametri 4200A-SCS. Ognunu di i moduli hà u so propiu set di cumandamenti è pò esse usatu per cunfigurà una varietà di teste diffirenti. U primu passu per utilizà l'uttellu di u software KXCI hè di chjude u software Clarius è apre u Keithley Configuration Tool (KCon), situatu nantu à u desktop, è cunfigurà i paràmetri per a cumunicazione GPIB o ethernet. Dopu chì sti paràmetri sò cunfigurati, chjude KCon è apre u KXCI

applicazione. Una volta avete KXCI apertu, pudete inizià à mandà cumandamenti à i moduli in u 4200A-SCS. L'infurmazioni di cunfigurazione più dettagliate nantu à l'usu di KXCI è i set di cumandamenti per tutti l'instrumenti sò in u Manual Model 4200A-SCS KXCI Remote Control Programming. L'infurmazione basica per cumincià à aduprà KXCI cù Python hè in a nota di l'applicazione Controlling the 4200A-SCS \Parameter Analyzer Utilizendu KXCI è Python 3. Questa nota di l'applicazione descrive l'usu di u codice Visual Studio cù Python 3 è NI VISA per cuntrullà u 4200A-SCS cù KXCI. cumandamenti.

Examples of Ultra-Fast IV: Pulse IV, Waveform Capture è Segment ARB

Questa sezione include a prugrammazione KXCI exampi trè modi di ultra-veloce IV: Pulse IV, Waveform Capture è Segment ARB.

Pulse IV

Pulse IV si riferisce à qualsiasi prova cù un volume pulsatutage surghjente è una misurazione di corrente currispondente à alta velocità, basata in u tempu chì furnisce risultati DC-like. U voltage e misurazioni attuali sò una media, o media puntuale, di e letture pigliate in una finestra di misurazione predefinita nantu à u pulse. L'utilizatore definisce i paràmetri di l'impulsu, cumprese a larghezza di l'impulsu, u periodu, i tempi di crescita / caduta è amplatitudine.

I seguenti pulse IV prugrammazione example genera un sweep IV su una resistenza di 1 kohm. Comu illustratu in a Figura 2, una estremità di a resistenza hè cunnessa à u cunduttore centrale di u cable coaxial (HI) di PMU CH1 è l'altru latu di a resistenza hè cunnessu à u PMU cumuni (LO), o u scudo esterno di u coaxial. cable.

A parte di un script Python per creà un impulsu IV sweep hè mostratu in Figura 3. U codice include u ampparàmetri di sweep di litude (cumpresi start V = −5 V, stop V = 5 V, step size = 0.1 V è base V = 0 V) è i parametri di timing di l'impulsu (periodu = 10e−6 s, larghezza di impulsu = 5e −6 s) , tempi di salita è caduta = 1e -7 s). L'altri paràmetri definiti includenu a finestra di misura è a gamma di misura. U cumandamentu di a finestra di misura (:PMU:TIMES:PIV) hè u percentualità nantu à a cima di l'impulsu induve a media, o media spot, hè derivata. In questu example, a finestra di misura hè trà 0.75 è 0.9 di a cima di u pulse. Per ogni impulsu, una lettura hè derivata. L'intervallu di misura attuale (:PMU:MEASURE:RANGE) hè fissatu à 10 mA, ma pò ancu esse usatu autorange o autorange limitatu. L'usu di l'autorange permette à u PMU di truvà u megliu intervallu di corrente è hè utile per i dispositi chì anu un grande cambiamentu di corrente durante un vol.tage sweep, cum'è un diodu.

Una volta eseguitu u codice, u PMU emette un impulsu IV sweep da -5 V à 5 V in passi di 0.1 mV. A figura 4 mostra a cattura di l'oscilloscopiu da l'oscilloscopiu di a serie Tektronix MSO5 di i 101 impulsi in u sweep. Solu u puntu mediu di ognunu di sti impulsi hè derivatu è utilizatu in a misura IV di a resistenza

Una volta chì u codice hè eseguitu cù u cumandimu :PMU:EXECUTE, tutti i cumandamenti mandati à a PMU sò registrati in a cunsola KXCI, cum'è mostra in Figura 5, cù qualsiasi messagi o errore. Ancu listati in a cunsola KXCI sò i cumandamenti mandati chì sò usati per ricuperà e dati. U :PMU:TEST:STATUS ? cumanda determina se u sweep hè finitu di eseguisce. U :PMU:DATA:COUNT ? cumanda hè utilizatu per determinà quante letture sò guardate in u buffer di dati. Infine, u cumandimu :PMU:DATA:GET recupera i dati da u buffer

Na vota ca lu dati hè ritruvà, u currenti pò esse plot cum'è una funzione di voltage utilizendu ogni strumentu di plotting, cum'è mostra in a Figura 6. Questa trama hè stata creata da un strumentu Python addiziale chì permette a visualizazione di u ritornu di dati. Avvisu chì ci hè un puntu tracciatu per ogni puntu in u sweep.

Cattura di forma d'onda

La modalità di cattura di forma d'onda, o transitoria IV, emette un volume ad alta velocitàtage pulsa è misura u currente è u voltage transitori in u duminiu di u tempu. U prossimu example usa u modu di cattura di forma d'onda di u PMU per mostrà a risposta basata in u tempu di a corrente di drain è u vol drain.tage di un MOSFET. A figura 7 mostra e cunnessione trà i dui canali di u PMU à i trè terminali di u MOSFET. CH1 emette un unicu impulsu di 2 V à a porta. CH2 emette un impulso di 1 V à u drain è \capture a risposta transitoria di u currente di drain è u vol.tage. U terminal surghjente di u MOSFET hè cunnessu à Cumunu o à a cunchiglia esterna di u cable coaxial. Codice Python chì produce voltage impulse su PMU CH1 (gate) e PMU CH2 (drain) e misura il corrente di drain risultante e il voltage nantu à PMU CH2 hè mostratu in Figura 8. In questu example, tramindui canali sò culligati à u dispusitivu, cusì ch'elli tutti dui bisognu à esse cunfigurati. Tuttavia, i cumandamenti per cunfigurà e misurazioni sò solu mandati à PMU CH2, postu chì solu PMU CH2 restituverà dati. U cumandimu :PMU:PULSE:TRAIN cunfigura a basa di l'impulsu è amplitudine voltage per ogni canale. In questu casu, CH1 emette un unicu impulsu di 2 V è CH2 emette un impulsu di 1 V. U cumandimu :PMU:PULSE:TIMES stabilisce i paràmetri di timing per ogni canale (periodu = 1e-6 s, larghezza di l'impulsu = 5e-7 s, tempi di salita è di caduta = 1e-7 s è tempu di ritardu = 1e-7 s).

E misurazioni sò fatte cù a funzione Load Line Effect Compensation (LLEC) attivata (:PMU:LLEC:CONFIGURE 2, 1) in CH2. LLEC impiega un algoritmu matematicu chì cumpensà u voltage caduta à traversu l'impedenza di output di 50 ohm di u PMU è u voltage drop through the lead resistance and connections to the DUT

Una volta chì u cumandimu :PMU:EXECUTE hè utilizatu per inizià a prova, pudete aduprà :PMU:TEST:STATUS? cumanda per verificà se a prova hè finita. In u modu di cattura di forma d'onda, a prova restituverà u voltage, currente, tempu è statutu da ogni canale chì hè stata cunfigurata per fà misure, in questu casu, CH2. A figura 9 mostra u drain transitoriu voltage è currente di u MOSFET.

Forma d'onda ARB di segmentu

Ogni canale di u PMU pò esse cunfiguratu per pruduce a so propria forma d'onda Segment ARB composta da segmenti di linea definiti da l'utilizatori, finu à 2048. Ci sò cumandamenti separati per intervallu di tempu, start and stop vol.tage valori, start e stop i valori di finestra di misura, trigger di output è statu di relè di output (apertu o chjusu). Ogni cumanda definisce quellu paràmetru per tutti i segmenti in a forma d'onda. Tutti dui spot mean è sampLe misurazioni in modalità sò supportate per ogni segmentu.

E sequenze di segmenti ARB sò custruite cù u

:PMU:SARB cumandamenti, chì sò listati in l'Appendice B. The
:PMU:SARB cumandamenti definisce tutte e parti di ogni segmentu, cum'è u principiu voltage, stop voltage, tempu è tipu di misura. Per esample, u tempu di ogni segmentu hè definitu in sequenza cù l'ordine :PMU:SARB:SEQ:TIME \e u vol di partenzatagi di ogni segmentu sò definiti da u cumandimu PMU:SARB:SEQ:STARTV. L'usu di sti cumandamenti hè dimustratu in i seguenti example.

Questu example emetterà una sequenza Segment ARB che genera un impulso di 35 V, 1e-3 s e poi un impulso di -35 V, 1e -3 s su PMU CH1. PMU CH2 forza 0 V è misura u currente risultante è u voltage. U schema circuit hè mostratu in Figura 10. Forcing voltage nant'à un latu di u resistore è misurazione currenti da l'altru latu hè chjamatu a tecnica di misurazione lowside è hè aduprata per misure d'alta impedenza ultra-veloce. Sta tecnica evita l'errori per via di a corrente di fuga è u tempu di stabilimentu più longu. Ulteriori infurmazioni nantu à stu metudu ponu esse truvati in a nota di l'applicazione Keithley, Facendu misurazioni di Pulse IV di corrente bassa cù l'unità di misura di impulsi 4225-PMU è Remote / Pre 4225-RPM.ampModuli di commutazione di lifier

PMU CH1 hè cunfiguratu per emette a sequenza Segment ARB mostrata in a Figura 11. (NOTA: L'assi di timing ùn hè micca scala.) Questa sequenza hà nove segmenti chì generanu un impulsu +35 V per 1e-3 s è dopu un -35 V. impulsu per 1e−3 s. Ci sò segmenti 1e−3 s per i tempi di salita è di caduta. Ciascunu di i novi segmenti hà un tempu unicu, principiatu voltage è stop voltage, cum'è cunfiguratu da i seguenti cumandamenti:

PMU CH1 hè cunfiguratu solu per output. PMU CH2 hè cunfiguratu per forza 0 V è misura a corrente di cattura di forma d'onda è u voltage nantu à ogni segmentu. I tempi di partenza è di fine di misura sò ancu cunfigurati nantu à CH2. U codice Python utilizatu per cuntrullà CH1 è CH2 hè listatu in Figura 12

Quandu u codice hè eseguitu, i cumandamenti sò registrati in a cunsola KXCI, cum'è mostra in Figura 13.

E misurazioni di corrente risultanti di a resistenza di 100 kohm misurata da CH2 sò mostrate in Figura 14.

Cunclusioni

I cumandamenti PMU KXCI permettenu l'automatizazione di misure IV ultra-rapide per i modi di operazione di impulsi IV, cattura di forma d'onda è Segment ARB. A PMU hè cuntrullata sia per ethernet o GPIB cunnessi cù un urdinatore esternu. Parechji\esampi prugrammi Python chì utilizanu i cumandamenti PMU KXCI sò dispunibili nantu à u situ Tektronix GitHub.

Appendice A. Pulse IV è Waveform Capture Commands

Appendice B. Segment ARB Commands

Informazioni di cuntattu

Australia 1 800 709 465
Austria* 00800 2255 4835
Balcani, Israele, Sudafrica è altri Paesi ISE +41 52 675 3777

Belgio * 00800 2255 4835
Brasile +55 (11) 3530-8901
Canada 1 800 833 9200

Europa Centrale Orientale / Baltiche +41 52 675 3777
Europa Centrale / Grecia +41 52 675 3777
Danimarca +45 80 88 1401

Finlandia +41 52 675 3777
Francia* 00800 2255 4835
Germania * 00800 2255 4835

Hong Kong 400 820 5835
India 000 800 650 1835
Indonesia 007 803 601 5249

Italia 00800 2255 4835
Giappone 81 (3) 6714 3086
Luxembourg +41 52 675 3777

Malaysia 1 800 22 55835
Messicu, America Centrale/Sud è Caraibi 52 (55) 88 69 35 25
Mediu Oriente, Asia è Africa di u Nordu +41 52 675 3777

Paesi Bassi* 00800 2255 4835
Nova Zelanda 0800 800 238
Norvegia 800 16098

Republica Populari Chine 400 820 5835
Filippine 1 800 1601 0077
Pulonia +41 52 675 3777

Portugallu 80 08 12370
Repubblica di Corea +82 2 565 1455
Russia / CIS +7 (495) 6647564

Singapore 800 6011 473
Sudafrica +41 52 675 3777
Spagna* 00800 2255 4835

Svezia* 00800 2255 4835
Svizzera* 00800 2255 4835
Taiwan 886 (2) 2656 6688

Tailanda 1 800 011 931
Regnu Unitu / Irlanda * 00800 2255 4835
USA 1 800 833 9200

Vietnam 12060128
* Numaru europeu gratuitu. Se ùn hè micca accessibile, chjamate: +41 52 675 3777
Rev. 02.2022

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Documenti / Risorse

KEITHLEY 4225-PMU Pulse IV Test Automation cun Unità di Misura [pdfManuale di u pruprietariu
4225-PMU, 4225-PMU Automazione di Test Pulse IV Cù Unità di Misura, Automazione di Test Pulse IV Cù Unità di Misura, Automazione di Test cù Unità di Misura, Automatizazione Cù Unità di Misura, Unità di Misura, Unità

Referenze

Manuale d'usu

KEITHLEY 4225-PMU Pulse IV Test Automation cun Unità di Misura

Specificazioni

Istruzzioni per l'usu di u produttu

FAQ