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Sorgente sincrona e sistema di misurazione M81-SSM

da Lake Shore Cryotronics

Il sistema Lake Shore MeasureReady M81-SSM (sorgente sincrona e misurazione) fornisce un approccio semplice per applicazioni avanzate di misure elettriche. L’M81 riduce la complessità dell’hardware dei setup di strumentazione multi-funzione. Fornendo la combinazione di sorgente e misuratore sia DC che AC e include la sensibilità del lock-in.

Un set-up M81 garantisce misure intrinsecamente sincronizzate da 1 a 3 canali sorgente e da 1 a 3 canali di misura e può quindi essere facilmente adattato a una vasta gamma di materiali e applicazioni di ricerca.

Caratteristiche

Tutti i canali sorgente e di misura DC e AC fino a 100 kHz.
Concezione modulare, perfetto per una specifica applicazione nelle misure elettriche
Clock di campionamento comune DAC/ADC per una sorgente coerente e misura del timing
Ottimizzato per misure fondamentali, armoniche e di fase AC più bias DC
Prossimamente: modulo SMU con capacità AC e DC

Maggiori informazioni

Il modello M81-SSM fornisce eccitazioni DC e AC e possibilità di misurazioni per la caratterizzazione elettrica di materiali e dispositivi da temperature criogeniche fino ad ambienti ad alta temperatura.

Scegli una combinazione di differenti sorgenti di corrente e moduli per la lettura della tensione per applicazioni a bassa resistenza, oppure unisci e abbina sorgenti di tensione e moduli di lettura della corrente per complesse applicazioni ad alta impedenza o gate-biasing dove sono richiesti un preciso controllo della tensione e regimi di prova di spazzamento.

A differenza di un sistema DC a banda stretta, questi moduli operano da frequenze molto basse fino a 100 kHz. È possibile selezionare una larghezza di banda di misura per evitare il rumore di 1/f o evitare altre bande in cui il rumore dell'ambiente di prova è più elevato.

La tecnologia MeasureSync™ del sistema campiona tutti i canali di sourcing e misurazione esattamente allo stesso tempo, consentendo a più DUT di essere testati in condizioni identiche in modo da ottenere dati coerenti.

Il software incluso MeasureLINK™ fornisce script di misura configurabili e loop per supportare una varietà di applicazioni e per una facile integrazione con i sistemi Lake Shore e di terze parti.

Queste funzionalità combinate rendono l'M81-SSM una soluzione superiore per la caratterizzazione di diverse strutture di test, tra cui nanostrutture, strutture atomiche monostrato e multistrato, MEM, strutture quantiche, semiconduttori organici e materiali superconduttori.

Specifiche

M81- canali sorgente

Funzioni canale sorgente: DC, seno, triangolare (fino a 5 kHz), quadrata (fino a 5 kHz)
Funzioni di sincronizzazione sorgente: Sincronizzazione ad un altro canale o ad un ingresso di riferimento esterno
Range di frequenza: 100 µHz - 100 kHz (o larghezza di banda del modulo, se inferiore)
Risoluzione della frequenza: Maggiore di 100 µHz, 6 cifre
Accuratezza della frequenza: 0.06%

M81- canali di misura

Funzioni canale di misura: DC, AC (RMS, picco) e lock-in (X e Y, R e Θ)
Riferimento Lock-in: ogni canale sorgente, o un riferimento esterno di input
Riferimento in: BNC - seno > 100 mV p - p 0,1 Hz; quadrato 3,3 V
Riferimento out: BNC-3.3 V quadrato
Distorsione armonica totale: <0,1% da DC a 100 kHz, tipico
Frequenza di campionamento: 375 ksa/s
Tempo di riscaldamento: 60 min per ottenere la precisione specificata

VM-10 modulo di misura della tensione

Accoppiamento in ingresso: DC o AC (0,1 Hz)
Range: 10 V, 1 V, 100 mV, 10 mV; transizioni automatiche senza soluzione di continuità
Sensibilità ottimale: <1 nv (intervallo 10 mV, 10 s, intervallo di confidenza 95%)
Impedenza di ingresso: 100 MΩ, 120 pF
Corrente di dispersione: <15 pa
CMRR: da 80 dB a 1 kHz

BCS-10 modulo sorgente di corrente bilanciata

Range: 100 mA, 10 mA, 1 mA, 100 μA, 10 μA, 1 μA, 100 nA, 10 nA; selezione automatica
Conformità: differenziale 20 V, 10V single-ended (non modificabile)
Potenza massima: 1 W, funzionamento a 4 quadranti
Modalità CMR: Spento, interno, esterno
Accoppiamento: AC o DC (1 Hz)
Impedenza di carico: stabilità mantenuta con carichi reattivi fino a 50 µF o 1 Mh (con smorzamento di 100 Ω)

CM-10 modulo misurazione di corrente

Range: 100 mA, 10 mA, 1 mA, 100 μA, 10 μA, 1 μA, 100 nA, 10 nA, 1 nA; transizioni automatiche
Tensione di offset in ingresso: <50 µV
Corrente di dispersione: maggiore di 10 ppm di portata, 1 pA
Tensione di polarizzazione impostabile: +/-10 V
Tensione di polarizzazione: 320 µV
Sensibilità ottimale: <10 fa (range 1 nA, 10 s, 95% intervallo di confidenza)

VS-10 modulo sorgente di tensione

Range: V: 10 V, 1 V, 100 mV, 10 mV; gamma AC può essere impostata indipendentemente inferiore alla gamma DC; selezione automatica
Limite di corrente: Regolabile fino a 100 mA di picco
Potenza massima: 1 W, funzionamento a 4 quadranti
Impedenza di uscita: <150 mΩ
Impedenza di carico: stabilità mantenuta con carichi reattivi fino a 50 µF o 1 Mh (con smorzamento di 100 Ω)

SMU-10 Unità di Misura della Sorgente

Measurement	Measure	Source
DC current	Down to <100 fA	Up to 100 mA
DC voltage	Down to microvolts	Up to 10 V
AC current	Sine (up to 100 kHz), triangle (up to 5 kHz), square (up to 5 kHz)
AC voltage	Sine (up to 100 kHz), triangle (up to 5 kHz), square (up to 5 kHz)
Lock-in	Down to nanovolts	N/A
Resistance	Milliohms to 100 GΩ

Applicazioni

Trasporto DC: curve I-V a 4 fili

(modulo VS + modulo CM, principalmente)
Ideale per: materiali 2D, nanofili, semiconduttori organici
Vantaggi del modello M81: basso rumore della sorgente, basso rumore di misura

Trasporto AC: resistenza AC, resistenza della lamiera e corrente Hall AC

(modulo BCS + modulo VM)
Ideale per: transizioni metallo-isolanti, materiali 2D, materiali superconduttori
Vantaggi del modello M81: Corrente AC Hall: misurazione sincrona della resistenza e delle tensioni Hall; e misurazione simultanea di fino a tre dispositivi in un criostato a diverse frequenze.

Fotodiodi e fototransistor

(modulo CM + occasionalmente modulo VS)
Ideale per: materiali sensibili agli infrarossi, materiali solar-blind, materiali 2D
Vantaggi M81: Sorgente di tensione offset programmabile

Trasporto Spin

(DC/AC: modulo BCS + modulo VM)
Ideale per: coppia spin-orbita (SOT), resistenza non locale, valvole di spin
Vantaggi M81: SOT: misurazione sincrona della resistenza, tensioni Hall e tensioni armoniche Hall

Conduttanza differenziale

(modulo VS + modulo CM)
Ideale per: giunzioni MIS, giunzioni Josephson, caratterizzazione dei difetti nei transistor
Vantaggi M81: Giunzioni: doppio DAC AC e DC sourcing (sorgente a range appropriato)

Trasporto termico

(AC, modulo BCS + modulo VM)
Ideale per: Materiali termoelettrici, materiali 1D
Vantaggi M81: sorgenti di corrente a correlazione di fase, rilevamento armonico sincrono