Keithley 2300 系列可编程直流电源在半导体器件特性曲线测试中的应用

半导体器件的许多关键特性只有画成曲线才看得清。二极管的正向压降与反向漏电、三极管的输入输出特性、MOSFET 的输出特性族，本质上都是逐点改变激励、同步记录响应的扫描结果。

一、特性曲线测试要解决的三件事

要让曲线可信，电源需要同时满足三点：激励稳定，输出噪声会变成曲线上的毛刺，负载突变后电压还要迅速恢复；回读准确，线缆压降与接触电阻会混入读数，需靠四线制远端感测剔除；扫描自动，手动调压抄表效率低、一致性差，交给程控序列才有可对比的曲线族。

二、2300 系列的能力储备

图 1  Keithley 2300 系列电池模拟 / 可编程直流电源

吉时利（现属泰克）2300 系列是面向电池供电设备的可编程直流电源，输出 0~15V、最大 5A，双通道机型可一端模拟电池并吸收电流、另一端供电测试充电控制电路。用于器件特性测试，它有几项能力正好对口：

超快瞬态响应，负载突变时电压跌落小、恢复快；

可变输出电阻 0~1Ω（10mΩ 步进），模拟电池内阻与电压跌落；

直流电流灵敏度 100nA，支持脉冲峰值、平均值与基线电流测量；

源/汇双向，可吸收 3A 电流，相当于一台电子负载；

四线制远端感测与开路感测导线检测，消除引线压降并发现接线异常；

内置数字电压表，标配 GPIB、可选 LAN 程控接口。

三、接线与操作流程

图 2  四线制（开尔文）远端感测接线示意

接线：四线制远端感测，取样端贴近器件引脚，导线短而绞合，接线前断电并确认接地；

保护：先把电流限值与过压保护设在器件耐受范围内，再接负载、后开输出；

扫描：经 GPIB/LAN 下发 SCPI 指令逐点改变输出，稳定后回读电压与电流；

典型用法：二极管按阶梯电流扫描、回读正向压降；MOSFET 输出特性族一路给阶梯栅压、一路步进扫描漏源电压；

收尾：先关输出再拆线，控制扫描区间与驻留时间抑制器件自热。

图 3  扫描得到的二极管正向 I-V 特性与 MOSFET 输出特性族

四、能力边界与选型建议

2300 系列输出上限为 15V/5A，更适合中小功率器件与低功耗场景；高压、大电流的功率器件建议配合源表（SMU）或晶体管特性图示仪。选型上，2303 为单通道基础机型，2302 为标准电池模拟器，2306/2306-LAN 为双通道机型，可搭建电池与充电器双端测试，2308 为便携款。

五、结语

西安安泰测试设备有限公司长期经营泰克、吉时利等品牌仪器，可为用户提供 Keithley 2300 系列的选型咨询、测试方案设计、测试线与夹具配套、技术支持与维修校准服务，并可将电源接入自动化测试系统。