一、基础信息
品牌沿革:Keithley 吉时利,隶属于 Tektronix 泰克集团
产品状态:现役主流旗舰半导体参数分析系统,前代 4200-SCS 已停产;二手流通量大,支持计量校准
设备定位:一体化模块化主机平台(整机),机箱内置多插槽,可自由选配各类插卡模块;集成触控主机 + Clarius + 测试软件,一站式完成直流 I-V、交流 C-V、脉冲 I-V 半导体器件电学表征;支持本地触控操作,同时支持远程程控,可直接对接全自动探针台搭建晶圆测试系统
整机形态:一体式台式触控机箱,后侧多插槽用于安装各类功能插卡;内置工控系统,自带显示屏,所有模块由主机统一供电、通讯控制
二、核心规格参数
机箱插槽:标准机箱最多可安装 8 张功能插卡
系统基础测量能力
DC I-V(SMU 模块):电压 ±210V,电流范围 10aA~1A(搭配前置放大器),电压最小 0.2μV
C-V(CVU 模块):测试频率 1kHz~10MHz,内置 ±30V 直流偏置,可拓展高压偏置,可测量飞法级电容
脉冲 I-V(PMU 模块):±40V,最高 200MS/s 采样速率,最小脉冲宽度 60ns
配套可选主流模块清单
4201-SMU /4211-SMU:直流源测量单元(SMU,直流 I-V 测试核心模块)
4210-CVU /4215-CVU:C-V 电容电压测量模块
4225-PMU:超快速脉冲源测一体化模块
4220-PGU:高压脉冲发生器(仅脉冲输出,无采样)
4200-PA:前置放大器,提升微弱电流测量下限
外置选配配件
4200A-CVIV:I-V/C-V 自动切换开关盒
4225-RPM:PMU 配套远程前置放大开关模块
通讯接口:LAN、USB,支持 KXCI 外部控制,可联动探针台、开关矩阵系统
三、核心性能参数
模块化灵活配置,按需选配模块,可单独直流测试、亦可 I-V/C-V/ 脉冲联合测试
超高灵敏度,支持 pA/aA 级微弱电流、fF 级微小电容测量,适配纳米器件、超薄栅介质测试
脉冲测试模式抑制器件自热效应,适合 NBTI/PBTI、非易失存储器可靠性表征
内置数百套现成测试脚本,MOSFET、BJT、存储器件、光伏器件开箱可用
支持四线开尔文测量,消除引线电阻误差;完备硬件过压、过流保护
可与 707B/708B 矩阵开关联动,实现多器件、多通道自动化巡回测试
Clarius + 软件具备自动绘图、参数提取、数据导出、测试序列自动化功能
四、内置标准测量功能
直流 I-V 特性扫描、击穿电压测试
交流 C-V、C-f、C-t 电容特性测试
超快脉冲 I-V、瞬态波形捕获
器件可靠性测试:BTI、热载流子、耐久性、保持特性测试
方块电阻、霍尔效应材料电学特性测试
二极管、三极管、MOSFET 全套参数提取
时序数据记录、自动参数提取、曲线分析
五、硬件接口与操控
前面板:一体化触控显示屏、电源开关
背板:多模块插槽、LAN 网口、USB 接口、触发同步端口、电源输入
模块端口:各插卡前端三同轴 / SMA 测试端子,连接探针、测试夹具
操控方式:本机触控屏幕直接操作;电脑远程程控控制;兼容探针台自动化联动
安装规格:台式一体化机箱,支持实验室台面摆放
六、典型应用场景
MOSFET、BJT、功率半导体器件静态电学特性测试
RRAM、Flash、FeRAM 等非易失存储器件表征与可靠性测试
二维材料、薄膜、MEMS、光电探测器电学特性研究
MOS 电容 C-V、栅介质可靠性、TDDB 击穿测试
晶圆探针台半导体芯片批量自动化筛选
高校微电子实验室、半导体工艺研发、失效分析实验室





