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圖5: 未受保護的同軸連接

在同軸連接中，中心導體和屏蔽層之間的絕緣體形成阻抗路徑(R_L)，它以并聯方式與待測器件（R_DUT）相連。這個額外的電流路徑產生漏電流(I_L)，疊加到通過待測器件的電流(I_DUT)，得到測量電流(I_M)。

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假設R_DUT是200GΩ，測試電壓是200V。根據歐姆定律（I = V/R）可知，預計通過待測器件的電流是200V/200GΩ = 1nA。同軸電纜絕緣體的典型阻抗大約是2TΩ/米，因此假設電纜長度是1米，那么由于電纜泄露流出的電流就是200V/2TΩ = 100pA。考慮到測量得到的電流是通過待測器件電流和漏電流之和，因此測量得到的電流是1.1nA (1nA + 100pA = 1.1nA)。因此，計算出來的電阻是181.818GΩ (200V/1.1nA = 181.818GΩ)，誤差為9.1% [(200GΩ – 181.818GΩ)/200GΩ * 100% = 9.1%]。隨著電纜長度的增加，泄露電阻也隨之減小，漏電流就更大；因此，在同軸連接中因泄露帶來的誤差就更大。

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相反，利用三軸連接，中心導體被內部屏蔽層和外部屏蔽層所包圍。與同軸連接相似，中心導體傳輸HI信號，外部屏蔽層傳輸LO信號。但是，內部屏蔽層有一個專門用途：傳輸保護信號。

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圖6: 受保護的三軸連接

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保護信號由單位增益、低阻抗放大器驅動，它隨著HI信號電壓而變化。通過使三軸線纜內部屏蔽層電壓與中心導體電壓相同，那么中心導體與絕緣體(R_L1)之間的電勢就是0V，從而杜絕了漏電流(I_L)。

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從上面的例子中可以看出，即使阻抗非常高的絕緣體也可以泄露較大的電流，并給測量結果帶來較大誤差。吉時利公司的源測量單元（SMU）（低電流）使用天然的三軸連接，確保從儀表到電纜端口之間不存在漏電流路徑。某些SMU使用匹配器將banana連接轉換為三軸連接。雖然這實現了從儀表到待測器件的直接連接，但儀表與適配器之間的連接仍無法得到保護，從而留下電流泄露路徑。如果儀表和適配器沒有定期清洗，那么操作員皮膚的油污就可能在端口之間形成相對低的阻抗，這將成為一個非常重要的問題。吉時利公司的源數據表使用天然的三軸連接，確保從根本上杜絕這些經常被忽視的泄露路徑。

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SMU技術領先

吉時利公司目前的SMU技術領先地位是從20世紀80年代以來數十年的儀表工程設計和開發努力的結果，包括一系列廣泛的SMU相關專利：

目前，吉時利擁有測量與測試業界技術最先進儀表SMU生產線，推出4種不同種類的源測量單元（SMU），涵蓋從臺式測試到大吞吐量生產測試等多種測試，具有最廣泛的動態范圍。

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? 237型高壓SMU具有10fA、10μV測量靈敏度，高達1100V源和測量電壓。它是作為230系列產品之一于20世紀80年代推出的，目前237型SMU仍然用于高壓參數測試領域，包括雙極-CMOS-DMOS (BCD)技術的工藝控制和可靠性監控。

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? 6430型亞fA程控源數據表集成了SMU的電壓和電流源以及測量功能，比靜電計靈敏度更高、噪聲更低、輸入阻抗更高。高達10aA的靈敏度使得它成為測試實驗室評估試驗組件的重要儀器，適合低電流、高阻抗或高靈敏度半導體測量。其低噪聲和低漂移特性還使得它非常適合單電子器件、高阻抗納米線和納米管、聚合物以及其他高阻抗納米材料的科學研究。

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? 2400系列源數據表性價比高，適合臺式 (交互) 以及速度較低的集成系統測試。公司最新推出2401型低壓源數據表，這樣2400系列產品就可以為研究人員和系統構建人員提供8種不同的儀表級解決方案，滿足其動態范圍需求。這些方案提供的測量范圍寬泛，不存在儀表局限性，可以滿足各種測量要求。

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? 2600A系列系統源數據表集測量速度、測量完整性以及系統級吞吐量于一體，適合高速生產測試系統以及PC控制測試臺應用。公司最新推出的2651A型儀表，使得該系列產品支持高達200W DC和2000W的脈沖測試需求。

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結束語

吉時利公司將繼續鞏固和擴大SMU的領先地位，為用戶提供各種重要測量工具，滿足其直流特性分析和測量需求。