产品信息
产品简介
Keithley 6220 直流电流源是吉时利 6200 系列超灵敏精密电流源的基础型号，专为半导体、纳米技术和超导等领域的研发及生产测试环境设计。仪器将极低电流噪声与简便操作性完美结合，能够提供从 100 fA 到 105 mA 宽达 11 个数量级的精密直流电流输出，是目前市场上输出阻抗最高（>10¹⁴ Ω）的商用电流源之一。
6220 内置 64K 点源存储器，支持高达 1000 次/秒的触发速率，可与 Keithley 2182A 纳伏表无缝联用，实现业界领先的 Delta 模式电阻测量，噪声低至 1 nΩ 量级。被动无风扇冷却设计减少振动干扰，满足对机械稳定性要求极高的低温和纳米尺度测量需求。
产品优势
超低噪声电流输出
6220 采用先进的低噪声电路设计，在 10 Hz 至 20 MHz 频段内的电流噪声低于 1 mV 有效值（至 50 Ω 负载），峰峰值噪声低于 5 mV。超高输出阻抗（>10¹⁴ Ω）确保向各种阻抗负载提供恒定稳定的电流，不受负载变化影响，从根本上保证测量的精确性与重复性。
宽动态范围覆盖
输出电流范围跨越 11 个数量级，从 100 fA 到 105 mA，涵盖 100 pA、1 nA、10 nA、100 nA、1 μA、10 μA、100 μA、1 mA、10 mA、100 mA 等多个量程，满足从单分子器件测量到功率器件测试的全范围需求。电压合规范围双极性 0.1 V 至 105 V，最大输出功率 11 W，支持 4 象限源或阱工作模式。
Delta 模式高精度电阻测量
与 Keithley 2182A 纳伏表配合使用，6220 可实现 Delta 模式（极性交替）电阻测量，通过自动消除恒定热电失调误差及随时间变化的漂移，将噪声底噪降至 1 nΩ 级别，实现 1000:1 噪声衰减。Delta 模式反向速率最高达 24 Hz，DUT 电阻测量范围可达 1 GΩ，综合电阻测量范围 10 nΩ 至 200 MΩ。
大容量源存储与高速触发
内置 64K（65,536 点）源存储器允许在仪器内部直接存储完整的电流扫描波形，无需持续的 PC 控制即可执行复杂的多点测试序列。最高 1000 次/秒的触发速率配合灵活的数字 I/O 触发链路，使 6220 能够在半自动探针台和全自动晶圆测试系统中高效运行。
无扰集成与向下兼容
6220 提供 220 型仿真模式，可直接替换老款 Keithley 220 电流源，无需修改任何现有测试程序。可重配置三同轴输出支持带防护功能（Guarded）的应用接法，有效消除漏电流影响。被动无风扇散热彻底消除机械振动，特别适合需要极端静音环境的低温物理和量子器件实验室。
简便操作与系统集成
直观的前面板操作界面配合标准 GPIB 和 RS-232 通信接口，支持 SCPI 命令集，可轻松集成到 LabVIEW、MATLAB 及各类自动化测试软件平台。标准触发链路和 4 路数字 I/O 输出便于与探针台、开关矩阵等外部设备同步，构建完整的自动化测试系统。
产品参数
电流源核心规格
参数 | 规格 |
直流输出范围 | 100 fA ～ 105 mA（双极性） |
电流量程档位 | 100 pA / 1 nA / 10 nA / 100 nA / 1 μA / 10 μA / 100 μA / 1 mA / 10 mA / 100 mA |
输出阻抗 | >10¹⁴ Ω（2 nA / 20 nA 量程） |
输出电容 | <10 pF；滤波器开启时 <100 pF（2 nA / 20 nA 量程） |
负载阻抗稳定性 | 稳定至 100 μH（典型值） |
电压极限（合规） | 双极性 0.1 V ～ 105 V，步长 0.01 V |
最大输出功率 | 11 W（4 象限源或阱工作） |
程序存储器 | 64K 地址（65,536 点） |
最大触发速率 | 1,000 次/秒 |
噪声（10 Hz ～ 20 MHz） | <1 mV 有效值，<5 mV 峰峰值（至 50 Ω 负载，2 nA ～ 20 mA 量程） |
Delta 模式电阻测量规格（配合 2182A）
参数 | 规格 |
DUT 电阻测量范围 | 10 nΩ ～ 1 GΩ |
综合电阻测量范围 | 10 nΩ ～ 200 MΩ |
Delta 反向速率 | 最高 24 Hz（配合 2182A）；12 Hz（配合旧款 2182） |
噪声底噪 | 低至 1 nΩ 量级（1000:1 噪声衰减） |
热电失调消除 | 自动消除恒定及随时间漂移的热电失调误差 |
设置步骤 | 仅需两次按钮操作即可完成测量配置 |
接口与 I/O 规格
参数 | 规格 |
通信接口 | GPIB（IEEE-488）、RS-232 |
输出连接器 | 可重配置三同轴（Triax）接头，支持 Guard 防护输出 |
触发 I/O | 1 路 TTL 触发输入，4 路 TTL/时延驱动输出 |
触发链路 | 专用触发链路连接器（与 2182A 同步） |
互锁端子 | 2 位置螺钉端子安全互锁 |
共模电压 | 250 V 有效值（直流） |
共模隔离 | >10⁹ Ω，<2 nF |
命令集 | SCPI（可编程仪器标准命令） |
综合技术参数
参数 | 规格 |
工作温度 | 0°C ～ 50°C |
工作湿度 | 70% 相对湿度（至 35°C）；35°C ～ 50°C 时每升高 1°C 降低 3% |
存储温度 | –25°C ～ 65°C |
预热时间 | 1 小时（达到额定准确度） |
冷却方式 | 被动降温（无风扇） |
振动标准 | MIL-PRF-28800F Class 3，随机振动 |
EMC 认证 | 符合欧盟指令 89/336/EEC，EN 61326-1 |
安全认证 | 符合欧盟指令 73/23/EEC，EN 61010-1 |
仪器配置
标配附件
• 低噪声三同轴至鳄鱼夹输入电缆（237-ALG-2，2 m）
• 触发链路电缆（8501-2，2 m，用于连接 2182A）
• 通信电缆（CA-351，连接 2182A 与 6220）
• 安全互锁连接器（CS-1195-2）
• 使用手册
推荐配套仪器
型号 | 描述 | 用途 |
2182A | 纳伏表 | 配合 6220 实现 Delta 模式及微分电导测量 |
6220/2182A | Delta 模式系统包 | 含 6220 主机、2182A 纳伏表及全部必需电缆 |
7001 | 开关矩阵主机 | 多器件自动切换测试 |
7072 | 半导体矩阵卡 | 配合 7001 实现晶圆级阵列测试 |
可选附件
型号 | 描述 |
7007-1 / 7007-2 | IEEE-488 屏蔽电缆（1 m / 2 m） |
7078-TRX-5 | 1.5 m 低噪声三同轴至三同轴电缆 |
KPCI-488LPA | PCI 总线 IEEE-488 接口/控制器 |
KPXI-488 | PXI 总线 IEEE-488 接口板 |
KUSB-488A | IEEE-488 USB 至 GPIB 接口适配器 |
6220-3Y-EW | 原厂质保延长至 3 年 |
C/6220-3Y-ISO | 购买后 3 年内 3 次 ISO-17025 认证校准 |
典型应用场景
• 霍尔效应测量、磁阻及磁导率表征
• 纳米器件、量子材料的直流 IV 特性表征
• Delta 模式超低噪声电阻测量（纳欧姆级）
• 超导材料临界电流（Ic）测量
• 低温（液氦/液氮）物理实验中的精密电流激励
• MOSFET 栅极漏电及亚阈值特性测量
• 电化学与生物传感器低电流驱动
产品型号
Keithley 6220 属于 6200 系列超灵敏电流源，提供单机主机及系统套装两种订购方式，同时提供延保与 ISO-17025 认证校准服务，确保长期稳定的测量可靠性。
型号说明
型号 | 描述 | 备注 |
6220 | 直流精密电流源（主机） | 标准配置，含随机附件 |
6220/2182A | Delta 模式完整测量系统 | 含 6220 主机、2182A 纳伏表及全套连接电缆 |
6220-3Y-EW | 质保延长至 3 年 | 原厂延保服务 |
C/6220-3Y-ISO | 3 年 ISO-17025 认证校准 | 购买后 3 年内 3 次有效 |
选型建议
应用场景 | 推荐型号 |
霍尔测量、电阻率测量、Delta 模式电阻测量 | 6220 + 2182A |
纳米器件、量子材料的直流 IV 表征 | 6220（单机） |
需要完整交钥匙方案 | 6220/2182A 系统套装 |
需要交流激励、脉冲 IV 或 AFG 功能 | 升级选购 6221 |
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