吉时利 Keithley 2636B源表
类别：
产品信息
产品简介
Keithley 2636B 是吉时利 2630B 超低电流子系列中的双通道系统级旗舰源测量单元（SMU），专为需要 fA 级电流测量能力的前沿半导体研究与纳米器件表征而设计。作为业界领先的超低电流 SMU 平台，2636B 将两个独立的 200 V / 1.5 A / 30.3 W 四象限源-测量通道集成于一台紧凑型半机架式机箱中，通过 TSP-Link 总线实现双通道间 <500 ns 的硬件级同步触发，在 0.1 fA 电流测量分辨率与 >10¹⁴ Ω 超高输入阻抗的基础上，提供比同级竞品快 7 倍的测试稳定时间。
2636B 内置嵌入式测试脚本处理器（TSP），可运行完整测试序列而无需上位机干预，配合 16 MB 大容量存储与 >60000 点数据缓冲区，满足从单次精密测量到复杂多步扫描的全场景需求。支持 GPIB、USB 2.0、LXI-C 1.4 以太网、RS-232、TSP-Link 及数字 I/O 等多种通讯接口，并兼容 KickStart、ACS、TSP Toolkit 等完整软件生态，可灵活集成至手动探针台或全自动晶圆级测试系统。
该机型广泛应用于半导体器件 IDDQ 与待机电流测试、MOSFET 栅极漏电流测量、纳米线/纳米管/二维材料等低维器件 I-V 表征、超高阻抗绝缘材料电学特性研究，以及晶圆级可靠性（WLR）与加速老化测试等对电流灵敏度有极高要求的应用领域。
产品优势
fA 级超低电流测量能力
2636B 在 100 pA 电流量程下提供 0.1 fA 的测量分辨率与 0.15% + 120 fA 的基本精度，电压负载效应远低于 1 mV，确保在超低电流条件下获得可靠、可重复的测量数据。这一能力使研究人员能够精确表征 MOSFET 亚阈值特性、栅氧化层漏电流及纳米尺度器件的量子隧穿效应，是当前商用 SMU 中电流测量灵敏度的领先水平。
>10¹⁴ Ω 超高输入阻抗
所有电压测量量程（200 mV 至 200 V）均提供大于 10¹⁴ Ω 的输入阻抗，在测量高阻抗器件或材料时几乎不引入负载效应，确保被测信号的真实性。结合三轴（Triax）连接器与有源防护技术，可有效抑制环境噪声与电缆漏电流对 fA 级测量的干扰，实现极低噪声水平下的稳定测量。
业界最快稳定时间，比竞品快 7 倍
2636B 采用先进的源-测量电路设计与自适应反馈算法，在超低电流量程下的稳定时间比同级竞品快 7 倍以上，显著缩短了每次测试的等待时间。对于需要执行大量 I-V 扫描点的产线测试与晶圆级表征应用，这一速度优势可带来可观的吞吐量提升与测试成本降低。
TSP-Link 双通道 <500 ns 硬件级同步
通过 TSP-Link 高速互连总线，2636B 的两个通道可实现 <500 ns 的触发同步精度，确保双通道在同一时刻执行源或测量操作，消除因时序偏差导致的测量误差。TSP-Link 支持菊花链级联最多 32 个节点、64 个通道，可在不引入外部触发控制器的情况下构建大规模多通道 SMU 系统，满足复杂半导体器件多端口并行测试需求。
200 V 高压与超低电流完美兼顾
2636B 单通道提供 ±200 V 高压输出能力（±100 mA）与 ±20.2 V / ±1.5 A 大电流输出，在保持 0.1 fA 电流分辨率的同时覆盖高功率测试场景。这一宽动态范围使得 2636B 可以胜任从纳米线晶体管到功率器件栅极应力测试的多样化需求，无需为不同测试任务配置多台不同型号的 SMU。
6½ 位精度与 1 MHz 采样定时器
所有通道均提供真正的 6½ 位测量分辨率，基本测量精度达到 0.015%，内置 1 MHz 精密定时器支持高时间分辨率的瞬态 I-V 与波形采集。结合最高 20000 读数/秒（0.001 NPLC）的高速采集能力，可捕捉快速瞬态现象并实现精确的时间-电流/电压关联分析。
产品参数
核心规格概览
规格项目 | Keithley 2636B 参数 |
通道数 | 2 个独立四象限源-测量通道 |
最大输出功率 | 每通道 30.3 W（±20.2 V @ ±1.5 A，±202 V @ ±100 mA） |
电压量程 | 200 mV / 2 V / 20 V / 200 V |
电流量程（超低电流） | 100 pA–1.5 A（连续），脉冲至 10 A |
电流测量分辨率 | 0.1 fA（100 pA 量程） |
输入阻抗 | >10¹⁴ Ω（所有电压量程） |
基本测量精度 | 0.015%（6½ 位分辨率） |
数据缓冲区 | >60000 点，16 MB 存储 |
最大读数速率 | 20000 读数/秒（0.001 NPLC） |
通道同步 | TSP-Link，<500 ns，最多 32 节点 / 64 通道 |
触发响应 | 触发 IN → OUT 延迟 0.5 µs |
浮动电压 | ±250 V DC（LO 对机壳） |
电压源规格
量程 | 设置分辨率 | 源精度（1年，%+偏移） | 典型噪声（RMS） | 最大功率 |
200 mV | 5 µV | 0.02% + 375 µV | 20 µV | — |
2 V | 50 µV | 0.02% + 600 µV | 50 µV | — |
20 V | 500 µV | 0.02% + 5 mV | 300 µV | ±20.2 V @ ±1.5 A |
200 V | 5 mV | 0.02% + 50 mV | 2 mV | ±202 V @ ±100 mA |
注：电流极限最小值：100 pA。每通道最大功率 30.3 W。精度规格为 1 年、23°C ± 5°C。
电流源规格（超低电流）
量程 | 设置分辨率 | 源精度（1年，%+偏移） | 典型噪声（RMS） | 电压极限 |
1 nA | 20 fA | 0.15% + 2 pA | 800 fA | <<1 mV |
10 nA | 200 fA | 0.15% + 5 pA | 2 pA | <<1 mV |
100 nA | 2 pA | 0.06% + 50 pA | 5 pA | <<1 mV |
1 µA | 20 pA | 0.03% + 700 pA | 25 pA | <<1 mV |
10 µA | 200 pA | 0.03% + 5 nA | 60 pA | <<1 mV |
100 µA | 2 nA | 0.03% + 60 nA | 3 nA | <<1 mV |
1 mA | 20 nA | 0.03% + 300 nA | 6 nA | <<1 mV |
10 mA | 200 nA | 0.03% + 6 µA | 200 nA | <<1 mV |
100 mA | 2 µA | 0.03% + 30 µA | 600 nA | <<1 mV |
1 A | 20 µA | 0.05% + 1.8 mA | 70 µA | <<1 mV |
1.5 A | 50 µA | 0.06% + 4 mA | 150 µA | <<1 mV |
10 A（脉冲） | 200 µA | 0.5% + 40 mA（典型） | — | — |
注：10 A 为脉冲模式，非连续输出。超低电流量程（1 nA–100 nA）需在良好屏蔽及三轴连接环境下使用。
电压测量规格
量程 | 测量分辨率 | 输入阻抗 | 测量精度（1年，%+偏移） |
200 mV | 100 nV | >10¹⁴ Ω | 0.015% + 225 µV |
2 V | 1 µV | >10¹⁴ Ω | 0.02% + 350 µV |
20 V | 10 µV | >10¹⁴ Ω | 0.015% + 5 mV |
200 V | 100 µV | >10¹⁴ Ω | 0.015% + 50 mV |
电流测量规格（超低电流）
量程 | 测量分辨率 | 电压负载 | 测量精度（1年，%+偏移） |
100 pA | 0.1 fA | <<1 mV | 0.15% + 120 fA |
1 nA | 1 fA | <<1 mV | 0.15% + 240 fA |
10 nA | 10 fA | <1 mV | 0.15% + 3 pA |
100 nA | 100 fA | <1 mV | 0.06% + 40 pA |
1 µA | 1 pA | <1 mV | 0.025% + 400 pA |
10 µA | 10 pA | <1 mV | 0.025% + 1.5 nA |
100 µA | 100 pA | <1 mV | 0.02% + 25 nA |
1 mA | 1 nA | <1 mV | 0.02% + 200 nA |
10 mA | 10 nA | <1 mV | 0.02% + 2.5 µA |
100 mA | 100 nA | <1 mV | 0.02% + 20 µA |
1 A | 1 µA | <1 mV | 0.03% + 1.5 mA |
1.5 A | 1 µA | <1 mV | 0.05% + 3.5 mA |
脉冲工作区
区域 | 脉冲条件 | 脉宽/占空比 | 典型应用 |
区域 1（DC） | 100 mA @ 200 V / 1.5 A @ 20 V | 连续 DC | 通用 I-V 表征 |
区域 2 | 1 A @ 180 V | 8.5 ms / 1% 占空比 | 中功率脉冲测试 |
区域 3 | 1 A @ 200 V | 2.2 ms / 1% 占空比 | 高功率短脉冲测试 |
区域 4 | 10 A @ 5 V | 1 ms / 2.2% 占空比 | 大电流脉冲测试 |
注：脉冲模式下可提供超出 DC 功率包络的瞬态输出，适合需要短时大电流或高功率激励的测试场景。
系统速度指标
速度档位（NPLC） | 测量速率（读数/秒） | 等效积分时间 |
0.001 | 20000 | 16.7 µs（60 Hz）/ 20 µs（50 Hz） |
0.01 | 5000 | 167 µs / 200 µs |
0.1 | 580 | 1.67 ms / 2 ms |
1.0 | 59 | 16.7 ms / 20 ms |
接口与系统特性
参数项 | 规格 |
通讯接口 | GPIB / USB 2.0 / LXI-C 1.4 以太网 / RS-232 / TSP-Link |
数字 I/O | 14 位（DB-25 连接器，可编程 TTL） |
触发同步 | TSP-Link <500 ns；触发 IN → OUT 延迟 0.5 µs |
最大 TSP-Link 节点 | 32 节点 / 64 通道 |
存储 | 16 MB 内部闪存 |
数据缓冲区 | >60000 读数 |
定时器 | 1 MHz 精密定时器（100 ns 分辨率） |
浮动电压 | ±250 V DC（LO 端子对机壳） |
前面板接口 | USB 2.0 存储设备接口 |
物理与通用规格
参数项 | 规格 |
外形尺寸（含把手） | 89 × 213 × 460 mm |
重量 | 5.50 kg |
电源 | 100–250 VAC，50/60 Hz（自动检测） |
最大功耗 | 240 VA |
散热方式 | 强制风冷（温控风扇） |
工作环境 | 0°–50°C，70% RH（≤35°C，非冷凝） |
预热时间 | 1 小时（达到额定精度） |
仪器配置
标准配置
每台 Keithley 2636B 系统级源测量单元标准交付包含以下组件：
● 2636B 型主机（双通道，三轴 Triax 输入/输出连接器）
● 电源线（符合销售地区标准）
● 安全注意事项及快速入门指南
● 产品文档与 KickStart 仪器控制软件光盘
● 三轴 Triax 公头短路帽 × 2
主要可选配件
配件型号 | 描述 |
237-ALG-2 | 低噪声三轴 Triax 电缆，2 米 |
2600-ALG-2 | 低噪声三轴 Triax 电缆，2 米（适用于超低电流） |
2600B-PM-1 | 200 V 保护模块（1 通道） |
2600B-PM-2 | 200 V 保护模块（2 通道） |
2600-TRIAX | 三轴 Triax 适配器套件 |
7078-TRX-3 | 低噪声三轴 Triax 电缆，3 英尺 |
7078-TRX-5 | 低噪声三轴 Triax 电缆，5 英尺 |
7078-TRX-10 | 低噪声三轴 Triax 电缆，10 英尺 |
7078-TRX-12 | 低噪声三轴 Triax 电缆，12 英尺 |
7078-TRX-20 | 低噪声三轴 Triax 电缆，20 英尺 |
8101-PIV | 脉冲 I-V 测试夹具 |
4299-1 | 单台机架安装套件 |
4299-2 | 双台并排机架安装套件 |
注：超低电流测量（<1 nA）强烈建议使用 2600-ALG-2 或 7078-TRX 系列低噪声三轴电缆，并配合适当屏蔽与接地措施，以获得最佳噪声性能。
软件生态
Keithley 2636B 拥有丰富的软件生态体系，覆盖从无编程快速测试到全自动晶圆级系统的完整需求：
KickStart 仪器控制软件
无需编程即可快速执行单次或扫描 I-V 测试，图形化界面实时显示测量曲线与统计数据，支持线性、对数、列表和双重扫描模式，可同时控制多台 SMU 仪器，通过 GPIB、USB 或以太网连接，以表格和图形格式呈现结果。
ACS 自动化检定套件
面向半导体器件全流程测试的 Python 编程环境，支持从单次手动测试到复杂晶圆级多站点自动化测试系统的灵活构建。兼容手动或自动晶圆探针台控制，提供数据管理、统计分析及报表生成功能，满足从器件建模到量产可靠性验证的全流程需求。
TSP Toolkit / TSB / TSP Express
TSP（Test Script Processor）嵌入式脚本工具链：TSP Toolkit 提供完整的脚本开发与调试环境，TSP Express 支持快速测试序列配置与执行，TSB（Test Script Builder）用于创建可在仪器内独立运行的自动化测试脚本。脚本可直接存储在仪器 16 MB 闪存中，实现脱离上位机的独立自动化测试。
2400 仿真模式
2636B 支持 2400 系列 SourceMeter 指令仿真模式，可直接替代现有 2400 型仪器而无需修改已有测试程序代码，为旧系统升级至 fA 级超低电流测量平台提供无缝迁移路径。
典型应用
IDDQ 与待机电流测试
利用 2636B 的 fA 级电流测量能力与双通道同步功能，可精确测量先进 CMOS 工艺器件的静态漏电流（IDDQ），检测制造缺陷引起的异常漏电通路，是集成电路良率提升与失效分析的关键测试手段。
栅极漏电流测量
随着高 K 金属栅（HKMG）工艺的广泛应用，栅极漏电流已进入 fA 至 pA 量级。2636B 的 0.1 fA 分辨率与 >10¹⁴ Ω 输入阻抗可直接测量薄栅氧化层的隧穿漏电流，为工艺开发与可靠性评估提供关键数据。
纳米器件表征
纳米线 FET、碳纳米管晶体管、二维材料（MoS₂/石墨烯/h-BN）器件等低维纳米结构的电学特性表征要求极低的测量噪声与极高的电流灵敏度。2636B 的超低电流测量能力与 TSP-Link 多通道同步功能，使其成为纳米电子学研究领域理想的 I-V 表征平台。
超高阻抗材料研究
有机半导体、聚合物介电材料、铁电薄膜及生物传感器等高阻抗材料的电阻率测量，要求测试系统具备 >10¹⁴ Ω 输入阻抗以消除负载效应。2636B 结合三轴连接与有源防护技术，可在 200 V 偏压下获得可靠的高阻测量结果。
半导体可靠性测试
晶圆级可靠性（WLR）测试、经时击穿（TDDB）、偏压温度不稳定性（BTI）及热载流子注入（HCI）等加速老化测试，需要长时间稳定施加电压并精确监测微小电流变化。2636B 的双通道独立操作能力与脉冲工作区扩展功能，支持在同一台仪器上同时执行应力施加与参数监测，大幅提升可靠性测试效率。
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