公共实验中心设备推介（二）-半导体分析仪

公共实验中心设备推介（二）-半导体分析仪

仪器中文名：半导体分析仪

仪器型号：Keithley 4200A

存放房间号：仁爱路校区明德楼C105a

仪器管理员：李老师  lixiao01@ustc.edu.cn

                    徐老师  valshyu@ustc.edu.cn

一、仪器主要参数

1. SMU模块：电压范围±210V，最小分辨率5uV；电流范围±100mA，分辨率0.1fA。

2. CVU模块：频率范围1 kHz-10MHz；电容测试分辨率10fF；电压范围±30V。

3. PMU模块：脉冲发生器频率1 Hz-50MHz；脉冲电压范围±40V；最大脉冲电流800mA，电流测量精度：0.5%+1nA；采样率5ns/点。在脉冲发生器模式下，最小脉宽为10ns@10V，50ns@40V；在脉冲I-V模式下，最小脉宽为60ns@10V，140ns@40V。

4. RPM模块：能够在直流(SMU)、交流(CVU)、脉冲(PMU)等不同测量模式之间，不用通过硬件大规模拆卸的变更。

5. 噪声测试：频率范围20MHz。

二、主要测试功能

1. 通用功能：I-V特性分析、C-V特性分析‌、C-F特性分析、快速脉冲I-V‌测试等。

2. CMOS晶体管：Id-Vg、Ig-Vd、Vth等参数测量。

3. BJT：Ic-Vc、Vcsat、Gummel图、电容等参数测量。

4. 非易失性存储器：Vth、疲劳测试、电容等参数测量。

5. 纳米尺寸器件：电阻率和霍尔效应测量、失效分析等。

6. 其他功能：还适用于宽禁带半导体、二极管、太阳能电池、传感器、光电器件、量子材料、碳纳米管等典型器件的电学参数测量。

三、仪器典型案例

G. Su, X. Chen, X. Wang , Y. S. Zhang et al.  Advanced Materials Technologies (2026): e71190

本文提出金属氧化物直接激光打印方法，实现TiO₂微纳结构的可控制备及光电探测器的按需构筑，并进一步集成TiO₂/CdO复合结构，实现从紫外、可见光到近红外的宽谱光电响应。光电测试表明，器件在365、470、540、640和980 nm光照下均表现出稳定、可重复的光开关响应，其中365 nm下光暗电流比达到80.6；瞬态光电流及响应动力学测试进一步揭示了不同波长下的载流子响应特征。该工作为金属氧化物光电器件的高精度、可设计激光制造提供了新方法。