SpikeSafe 源测量单元(SMU)
什么是源测量单元(SMU)?
源测量单元(Source Measure Unit, SMU)是一种高精度电子仪器,将电源和测量系统集成在同一设备中。它可以在向被测器件提供电流的同时,精确测量其产生的电学响应。
SMU 的功能广泛应用于半导体器件测试、材料研究以及元件特性分析。它可以让用户以最少的搭建复杂度完成诸如 I-V(电流-电压)特性分析、漏电测试以及器件可靠性分析等任务。
使用 Vektrex SMU 仪器,可以通过精确和高准确度的测量来提升测试质量,实现更高的重复性,并降低测试成本。
精确且可重复的测量
SpikeSafe 源测量单元针对高精度和高重复性的测量进行了优化,适用于全球实验室及生产环境。
该技术的开发公司 Vektrex 还推出了 Control Panel 软件应用程序,为 SMU 的操作提供了用户友好的图形界面。
哪种源测量单元适合我?
Vektrex 的源测量仪器支持多种产品与应用需求,提供从低电流到高电流的多种型号选择。
可选型号:50 mA、500 mA、4 A、5 A、10 A
低电流型号(50 mA 和 500 mA)非常适用于高灵敏度器件研究(例如微型 LED)。
中等电流(4 A 和 5 A)以及高电流(10 A)型号则适用于更高功率的电子器件以及工业测试应用。

特点
- 支持 0–100% 占空比
- 支持直流(DC)、长脉冲和短脉冲模式
- 允许电压最高达 400 V
- 可选双数字化仪(用于光电二极管应用)
- Vektrex Control Panel 软件提供数据可视化功能
- 快速指令处理,适用于生产测试环境
规格说明
可选型号:10 A、20 A、40 A、60 A、80 A
Vektrex 高电流源测量单元(10 A 至 80 A)专为高要求的功率电子、材料研究以及工业器件测试设计,可在高负载条件下保持精确控制。

特点
- 可通过简单线缆将多台高电流型号并联,以实现更高电流输出
- 连续功率转换,支持 0–100% 占空比
- 支持所有操作模式,包括直流(DC/CW)和脉冲(Pulse/QCW)
- 真差分数字化仪(True differential digitizer)
- 可选第二数字化仪,用于光电二极管应用
首选 SMU
SpikeSafe SMU 的一个突出特点是其能够实现低至 1 微秒(1 µs)的最小脉冲宽度。这一能力对于降低高敏感半导体器件的结温至关重要,例如垂直腔面发射激光器(VCSEL)、激光二极管以及其他半导体元件。
连续功率转换带来更高电压能力
Vektrex 专有的连续功率转换技术使单台 SpikeSafe SMU 能够在无占空比限制的情况下,为多种器件提供持续输出功率。
这一特性对高功率应用尤为有利,因为 SpikeSafe SMU 可在显著高于标准脉冲 SMU 通常 10V 至 60V 限制的电压下运行。
这种灵活性使 SpikeSafe SMU 同时适用于低功率和高功率应用,为研究人员和工程师提供强大的精密测试与器件表征工具。
通过短脉冲模式降低热效应影响
器件结温升高会导致测量失真,例如 L-I 曲线下降(droop)以及 I-V 曲线漂移。
借助 Vektrex 的高速脉冲 SMU,用户可以在热量积累之前完成测量,从而获得真实的器件特性。

琥珀色 LED 的 L-I(光强-电流)曲线图显示了在测量过程中结温(TJ)升高所产生的影响。
测试你曾经“看不见”的东西
随着越来越多高功率密度的 LED 和激光器件进入市场,传统源测量单元(SMU)在测试能力上已经无法满足当前工程与生产测试需求之间的差距。功率不足、脉冲能力有限以及测量能力不够,都限制了上一代 SMU 的应用。
SpikeSafe® SMU 精密脉冲源测量单元通过提供从数百秒级到 1 微秒(1 µs)的精确脉冲能力,并具备持续输出功率,从而弥补了这一差距。SpikeSafe SMU 将 LED 和激光测试所需的速度与功率,与集成的高速数字化测量功能相结合。
现在,你可以准确测试以前无法测试的器件,并“看见”过去由于功率限制而无法观察到的特性——同时具有极高的重复性。
Vektrex PSMU 带来“极其稳定”的测量
Vektrex 脉冲源测量单元(PSMU)提供实现更高精度、更高效率以及更高重复性的测量所需的功率支持。
亚微秒到低微秒级的上升/下降时间、可编程负载调节以及在线脉冲宽度修正的组合,使被测器件受到的热效应更低且加热更加均匀。
其结果是前所未有的测量稳定性——一位 beta 测试用户将其形容为“极其稳定(crazy stable)”的测量表现。

一次测量即可完成(One and done measurements)。生产测试系统通过升级 SpikeSafe SMU 后,重复性提升了 10 倍,从而无需再进行数据平均处理。
由于具备高测量稳定性,不再需要进行多次测量或数据平均处理。高稳定性还能消除误报(false positives)和漏报(false negatives),从而提升良率并降低测试成本。
真差分数字化仪(True Differential Digitizer)
Vektrex 的 SMU 采用先进的真差分数字化技术,可生成符合测量标准的时间对齐测量数据。与其他测量技术相比,其共模噪声被显著降低。
这意味着该 SMU 能够测量非常微小的正向压降(VF)变化,例如高压 LED 中 200 µV 的微小偏移。
该 SMU 数字化仪持续进行采样,可提供单次或多次箱式平均(boxcar-averaged)测量结果。这种方式无需外部信号处理即可直接获得测量数据。
Vektrex SMU 新闻
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通过“力/感测选择开关”获得测试灵活性
SpikeSafe SMU 的Force Sense 选择开关提供集成的“连接/断开(Connect/Disconnect)”以及“A/B 切换”功能。
连接/断开功能
该功能对于高速生产环境至关重要,是一种真正的隔离式开关,可快速切断对被测器件的供电,从而减少控制步骤并加快测试速度。
A/B 切换功能
A/B 切换允许辅助仪器与 SMU 共用负载接线。
这些辅助仪器可用于低电流及反向电压测量。
由于目前存在多种可用且已在使用中的辅助仪器,A/B 切换功能使这些设备能够与 Vektrex SMU 并联使用。
例如:
- 使用 Vektrex SMU 进行高电流、更高输出功率、更快脉冲以及更高精度测量
- 使用辅助仪器进行反向电压和极低电流测量
易用的控制面板软件应用
Vektrex 提供易用的 Control Panel 软件应用,可对 SMU 以及外部源测量单元、高速采样电压表和光谱仪进行一体化控制。
Control Panel 的直观测试工具和图形化显示支持常见的光电测试,例如:
- I-L 扫描(电流-光强扫描)
- 斜率效率测试
- 结温测量