吉时利 Keithley 2601B-PULSE 10 µs 脉冲发生器/SMU
类别：
产品信息
产品简介
Keithley 2601B-PULSE 是吉时利 2600B 系列中的独特成员——在业界领先的 2601B 单通道系统 SMU 平台上集成了高速脉冲发生器功能，将大电流脉冲源、高速数字化仪与传统高精度 SMU 合而为一。该仪器可输出高达 10 A @ 10 V 的电流脉冲，脉冲宽度最低仅 10 μs，上升时间 < 1.7 μs，且凭借独有的控制回路系统，在高达 3 μH 负载变化下无需任何手动调整即可保持完美脉冲保真度，无过冲、无振荡。
2601B-PULSE 内置双通道 1 MS/s 数字化仪，可在每个脉冲期间同步采集电流和电压波形，脉冲发生器基本测量精度达 0.05%。SMU 侧继承 2601B 的全部测量能力，包括 100 nA 低电流量程（100 fA 灵敏度）、0.015% 基本测量精度、40 V / 1 A（DC 40 W）的直流源-测量范围。
该仪器配备 TSP（测试脚本处理器）嵌入式脚本引擎和 TSP-Link 菊花链互联技术，可在仪器内执行完整测试程序，并扩展至最多 32 个 TSP-Link 节点（64 条独立 SMU 通道），节点间同步时间 < 500 ns。其专为 VCSEL（垂直腔面发射激光器）LIV 生产测试优化设计，广泛应用于 ToF / LIDAR 激光二极管、microLED、HBLED、功率半导体晶圆级测试等领域。
产品优势
极速脉冲 — 10 μs 业界最短
2601B-PULSE 可输出最低 10 μs 的电流脉冲，最高达 10 A @ 10 V，脉冲宽度范围 10 μs 至 500 μs。这一速度在同类脉冲/SMU 产品中处于绝对领先地位，特别适合 VCSEL 和 LIDAR 激光器的高速 LIV 表征——这些器件的工作脉冲通常仅为数十纳秒至数微秒。
● 最大脉冲电流：10 A @ 10 V
● 最小脉冲宽度：10 μs
● 脉冲宽度范围：10 μs – 500 μs
● 脉冲上升时间：< 1.7 μs
● Pulser 瞬时功率：100 W
无需手动调谐 — 自适应脉冲保真度
传统脉冲发生器在面对不同负载电感时需要手动调整补偿网络以消除过冲和振荡，这一过程耗时且容易出错。2601B-PULSE 独有控制回路系统，在高达 3 μH 的负载变化范围内自动维持完美脉冲形状——从 10 μs 至 500 μs 任意脉宽、从最低至最高 10 A 任意电流水平，均不会出现过冲和振铃。这一特性大幅提升了多工位生产测试的效率和一致性。
● 自适应负载范围：高达 3 μH 电感变化无需手动干预
● 全电流范围（1 μA – 10 A）脉冲保真度一致
● 消除手动调谐，提升多工位生产效率
双通道 1 MS/s 数字化仪 — 脉冲内波形捕获
2601B-PULSE 内置两个 1 MS/s 高速数字化仪通道，可在每个电流脉冲期间同步采集电压和电流波形。与传统峰值检波器相比，数字化仪能够完整捕获脉冲内的动态行为，为 LIV 曲线的精确构建提供前所未有的数据密度。脉冲发生器基本测量精度达 0.05%，确保生产测试中的测量置信度。
● 双通道数字化仪：1 MS/s 每通道
● 脉冲发生器基本测量精度：0.05%
● 同步电压/电流波形捕获，构建精确 LIV 曲线
● 内置定时器：1 μs 分辨率，±100 ppm 精度
脉冲 + SMU 二合一 — 一机覆盖全测试流程
2601B-PULSE 不只是脉冲发生器——它同时是一台完整的 2601B 系统 SMU。直流模式下可输出 ±40 V / ±1 A（40 W），提供 100 nA 低电流量程（100 fA 灵敏度）和 0.015% 基本测量精度。一台仪器即可覆盖从直流 IV 表征到脉冲 LIV 生产测试的全部需求，无需在两台设备间切换。
● 直流 SMU 范围：±40 V / ±1 A / 40 W
● 低电流量程：100 nA，灵敏度 100 fA
● SMU 基本测量精度：0.015%（6½ 位）
● 一机实现直流 IV + 脉冲 LIV 全测试流程
TSP 嵌入式脚本 + TSP-Link 并行扩展
TSP（测试脚本处理器）技术在仪器内部嵌入并执行完整测试程序，消除 PC 与仪器之间的总线通信延迟，实现最高吞吐量。TSP-Link 菊花链可扩展至最多 32 个节点，所有通道在 < 500 ns 内完成同步触发——实现真正的 SMU-Per-Pin 并行测试架构，无需外部主机架。
● TSP 嵌入式脚本：仪器内独立运行完整测试程序
● TSP-Link 扩展：最多 32 节点 / 64 独立通道
● 节点间同步时间：< 500 ns
● 高级数据处理和流量控制，随需求轻松重构
产品参数
核心规格总览
参数项目 | 技术规格 |
仪器类型 | 10 μs 脉冲发生器 / 系统数字源表 SMU |
通道配置 | 1 × 脉冲发生器 + 1 × SMU（集成一体） |
脉冲最大电流 | 10 A |
脉冲最大电压 | 10 V |
脉冲最小宽度 | 10 μs |
脉冲宽度范围 | 10 μs – 500 μs |
脉冲上升时间 | < 1.7 μs |
Pulser 瞬时功率 | 100 W |
SMU 直流电压范围 | ±40 V |
SMU 直流电流范围 | ±1 A |
SMU 直流功率 | 40 W |
SMU 瞬时功率 | 200 W |
数字化仪 | 双通道 1 MS/s |
电流测量分辨率 | 100 fA |
电压测量分辨率 | 100 nV |
脉冲发生器测量精度 | 0.05% |
SMU 基本测量精度 | 0.015% |
参考价格 | US $20,500 |
脉冲发生器详细规格
参数项目 | 规格 | 说明 |
最大脉冲电流 | 10 A | @ 10 V |
最大脉冲电压 | 10 V | @ 10 A |
瞬时脉冲功率 | 100 W | 峰值功率 |
最小脉冲宽度 | 10 μs | 可编程 |
最大脉冲宽度 | 500 μs | 可编程 |
脉冲上升时间 | < 1.7 μs | 典型值 |
脉冲电流源范围 | 1 μA – 10 A | 全覆盖 |
脉冲电压范围 | 1 μV – 10 V | 全覆盖 |
负载电感适应性 | 高达 3 μH | 无需手动调谐 |
脉冲保真度 | 无过冲/无振荡 | 全电流范围 |
测量精度 | 0.05% | 通过 1 MS/s 数字化 |
数字化仪采样率 | 1 MS/s | 双通道同步 |
SMU 直流详细规格
参数项目 | 规格 | 说明 |
最大直流电压 | ±40 V | 四象限 |
最大直流电流 | ±1 A | 四象限 |
直流功率 | 40 W | 连续 |
SMU 瞬时功率 | 200 W | 脉冲/瞬时 |
低电流量程 | 100 nA | — |
电流灵敏度 | 100 fA | — |
电压测量分辨率 | 100 nV | — |
基本测量精度 | 0.015% | 6½ 位分辨率 |
输入阻抗 | >10 GΩ | 电压测量 |
电流负载电压 | <1 mV | 低电流量程 |
数字化仪与测量速度规格
参数项目 | 规格 | 说明 |
数字化仪通道数 | 2 | 电压 + 电流同步 |
采样率 | 1 MS/s | 每通道 |
最大读数速率 | 1,000,000 读数/秒 | 至内存缓冲区 |
定时器分辨率 | 1 μs | — |
定时器精度 | ±100 ppm | — |
脉冲发生器测量精度 | 0.05% | 数字化仪模式 |
SMU 测量精度 | 0.015% | 积分 ADC 模式 |
接口与通讯规格
接口类型 | 规格 | 说明 |
GPIB | IEEE-488.2 | SCPI 指令集 |
USB | USB 2.0 | Type B 接口 |
以太网 | LXI Class C 1.4 | RJ-45 |
RS-232 | DB-9 | 串行通讯 |
TSP-Link | RJ-45 | 最多 32 节点菊花链 |
数字 I/O | 25 针 D-Sub | 14 位可编程 |
后面板 BNC | 50 Ω | 脉冲输出快速连接 |
TSP-Link 同步 | < 500 ns | 节点间同步触发 |
物理与环境规格
参数项目 | 规格 |
外形尺寸（宽×高×深） | 89 × 213 × 460 mm（半宽 2U） |
重量 | 约 5.50 kg |
电源输入 | 100 – 250 VAC，50/60 Hz |
功耗 | 240 VA（最大） |
冷却方式 | 强制风冷 |
工作温度 | 0°C – 50°C |
存储温度 | -25°C – 65°C |
工作湿度 | ≤ 70%（非冷凝） |
直流浮动电压 | ±250 V（相对机壳地） |
仪器配置
标准交付配置
每台 Keithley 2601B-PULSE 标准交付包含以下组件：
● 2601B-PULSE 主机（含集成脉冲发生器与 SMU）
● 电源线缆
● 标准 BNC 互连电缆套件
● 产品文档与软件 CD
● 校准证书（NIST 溯源）
主要可选配件
配件型号 | 描述 |
2600-BAN | 香蕉插头接口电缆 |
2600-KIT | 2600 系列螺丝端子连接器套件 |
2601B-PULSE-CA1 | 1.2 米 50 Ω BNC 至 BNC 电缆套件 |
2601B-PULSE-CA2 | 3 米 50 Ω BNC 至 BNC 电缆套件 |
2601B-PULSE-CA3 | 3.0 米 15 Ω BNC 至 BNC 电缆套件 |
7078-TRX-GND | 3 槽三芯同轴转 BNC 适配器（Guard 移除） |
8101-PIV | 脉冲 I-V 演示夹具 |
4299-1 | 单单元重型机架安装套件 |
4299-2 | 双单元通用重型机架安装套件 |
KPCI-488LPA | 低矮型 IEEE-488 GPIB 接口板 |
KUSB-488B | IEEE-488.2 USB 转 GPIB 接口适配器 |
软件生态
KickStart 仪器控制软件
Keithley KickStart 是一款无需编程的仪器控制软件，支持快速创建单个或扫描脉冲测试。可生成电压和电流源的线性、对数、列表和双重扫描。I-V 表征应用支持最多 4 台 SMU 仪器，支持 GPIB、USB、以太网连接（Windows 操作系统）。以图形和表格格式显示实时结果，支持数据导出。
ACS（自动化检定套件）
Keithley ACS 是一款从实验室台架到晶圆产线的自动化控制套件。支持简单一次性测试或构建复杂项目树，内建 Python 编程支持。可实现手动或自动晶圆探针台控制，具备数据管理和统计分析功能。
TSP Toolkit 脚本编写工具
开源脚本编写工具，作为 Visual Studio Code（VS Code）扩展程序运行。包含测试脚本生成器（TSB）的全部功能，提供语法高亮显示、内联命令帮助自动完成等现代化编码体验。
TSP Express 嵌入式软件
2601B-PULSE 支持通过内置 Web 界面运行 TSP Express，无需安装任何软件，通过浏览器即可执行基本的 I-V 扫描、脉冲测试和数据导出。
典型应用
VCSEL 激光二极管 LIV 生产测试
2601B-PULSE 是 VCSEL（垂直腔面发射激光器）LIV 生产测试的理想解决方案。10 A @ 10 V 脉冲输出匹配高功率 VCSEL 驱动需求，10 μs 超短脉宽模拟实际工作条件，1 MS/s 双通道数字化仪同步捕获电流-电压-光功率波形，配合 TSP 嵌入式脚本实现最高生产吞吐量。广泛应用于 ToF 传感器、LIDAR 系统、面部识别模组中的 VCSEL 阵列测试。
LED 与 microLED 脉冲/直流 I-V 表征
脉冲测试可最大程度减少 LED 和 microLED 器件的自发热效应，降低对测量精度的负面影响。2601B-PULSE 可在同一台仪器上完成脉冲 LIV（生产测试）和直流 IV（研发表征），提供从 100 fA 到 10 A 的超宽动态范围。
半导体器件失效分析与质量保证
2601B-PULSE 的脉冲 + SMU 双模式简化了半导体失效分析流程。数字 I/O 接口可触发外部 IR 摄像机，内置 1 μs 分辨率定时器支持锁相热成像等高级故障定位技术。
晶圆级半导体并行测试
通过 TSP-Link 菊花链可扩展至最多 32 个节点（64 独立通道），所有通道在 < 500 ns 内同步，实现真正的 SMU-Per-Pin 晶圆级并行测试架构。适用于激光二极管、LED、晶体管等器件的晶圆在线测试。
功率半导体脉冲 I-V 表征
40 V / 10 A 脉冲输出能力满足中小功率 MOSFET、IGBT、GaN 器件的脉冲 I-V 表征需求。短脉冲（10 μs）有效避免自发热，确保测量结果反映器件的真实电学特性。
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