憶阻器基礎性能研究測試

憶阻器件的評估,一般包括直流特性、脈沖特性與交流特性測試,分析器件在相應的直流、脈沖與交流作用下的憶阻特性,以及針對憶阻器件的保持力、穩(wěn)定性等非電學特性進行測量。一般主要測試如下表所示。

直流l-V特性測試

不同極性、不同大小的電壓(電流)激勵會使憶阻器阻值發(fā)生一定的變化,直流l-V特性直接反映了器件在不同電壓(電流)激勵下的阻值變化情況,是表征器件電學特性的基本手段。通過直流特性測試曲線可以初步研究憶阻器器件的阻變特性及閾值電壓/電流特性,并觀察其l-V、R-V等特性曲線。

交流l-V與C-V特性測試

由于理想憶阻器其阻值隨流經(jīng)其電荷量變化而變化,傳統(tǒng)的直流I-V掃描以階梯狀信號進行輸出測試，直流特性測試時,其沖擊電流和沖擊脈沖對流經(jīng)憶阻器的瞬時電荷量產生較大的變化,阻值影響也較大,因此傳統(tǒng)直流掃描得出的l-V曲線并不能真實反映憶阻器的特性。

脈沖特性與保持力測試

憶阻器的脈沖特性具體包括對測試樣品的多阻態(tài)特性、阻態(tài)切換速率和切換幅值,以及阻態(tài)切換耐久性等性能的測試。

多阻態(tài)特性表征了憶阻器在不同操作方式下體現(xiàn)的多阻態(tài)特性,直接反映了憶阻器的非線性電阻特性。阻態(tài)切換速率和切換幅值表征了憶阻器在不同阻態(tài)下切換的難易程度,保持激勵脈沖幅值一定,能使憶阻器阻態(tài)發(fā)生改變的最小脈沖寬度越小,則其阻態(tài)切換速率越高,反之越低;保持激勵脈沖寬度一定,能使憶阻器阻態(tài)發(fā)生改變的最小脈沖幅值越低,則憶阻器阻變更容易。阻態(tài)切換耐久性,通過選擇合適的脈沖,測量憶阻器在脈沖作用下阻態(tài)來回切換的次數(shù),這一參數(shù)大小體現(xiàn)了器件的阻變穩(wěn)定性。

憶阻器基礎性能測試解決方案

整套測試系統(tǒng)基于普賽斯S/P/CP系列高精度數(shù)字源表(SMU),配合探針臺、低頻信號發(fā)生器、示波器以及專用上位機軟件等,可用于憶阻器基本參數(shù)測試、中速脈沖性能測試、交流特性測試,適用于新材料體系及特殊網(wǎng)絡物理機制等研究。

普賽斯高精度數(shù)字源表(SMU)在半導體特性測量和表征中,具有極其重要的作用。它具有比普通的電流表、電壓表更高的精度,在對微弱電壓、小電流信號的測試中具有及高的靈敏度。此外,隨著測量過程中對靈敏度、速度、遠端電壓檢測和四象限輸出的要求不斷提高,傳統(tǒng)的可編程電源難以勝任。普賽斯S/P/CP系列高精度數(shù)字源表(SMU)用于憶阻器作為激勵源產生電壓或電流掃描測試信號,并實時測試樣品對應的電流或電壓反饋值,結合專用測試軟件,可以實時輸出直流或者脈沖l-V特性曲線。

S系列高精度直流源表

S系列源表是普賽斯歷時多年打造的高精度、大動態(tài)范圍、數(shù)字觸摸的帥先國產化源表,集電壓、電流的輸入輸出及測量等多種功能,最大電壓300V,最大電流1A,支持四象限工作,適用于憶阻器科研測試階段的直流l-V特性測試。

表:普賽斯S系列源表主要技術規(guī)格

憶阻器脈沖特性測試數(shù)字源表P系列高精度脈沖源表

Р系列脈沖源表是在直流源表上的基礎上新打造的一款高精度、大動態(tài)、數(shù)字觸摸源表,匯集電壓、電流輸入輸出及測量等多種功能,最大輸出電壓達300v,最大脈沖輸出電流達10A,支持四象限工作。

表:普賽斯P系列源表主要技術規(guī)格

CP系列脈沖恒壓源

普賽斯CP系列脈沖恒壓源是武漢普賽斯儀表推出的窄脈寬,高精度,寬量程插卡式脈沖恒壓源。設備支持窄脈沖電壓輸出,并同步完成輸出電壓及電流測量;支持多設備觸發(fā)實現(xiàn)器件的脈沖l-V掃描等;支持輸出脈沖時序調節(jié),可輸出復雜曲線。其主要特點有:脈沖電流大，最高可至10A;脈沖寬度窄,最小可低至100ns;支持直流,脈沖兩種電壓輸出模式;支持線性，對數(shù),以及自定義多種掃描工作方式。產品可應用憶阻器及材料研究測試。

圖:CP系列脈沖恒壓源

表:CP系列脈沖恒壓源主要技術規(guī)格

憶阻器脈沖特性測試數(shù)字源表認準生產廠家武漢普賽斯儀表，武漢普賽斯一直專注于功率器件、射頻器件、憶阻器以及第三代半導體領域電性能測試儀表與系統(tǒng)開發(fā),基于核心算法和系統(tǒng)繼承等技術平臺優(yōu)勢,帥先自主研發(fā)了高精度數(shù)字源表、脈沖式源表、脈沖大電流源、高速數(shù)據(jù)采集卡、脈沖恒壓源等儀表產品,以及整套測試系統(tǒng)。產品廣泛應用在各種前沿材料與器件的科研測試中。普賽斯提供多種不同的配置方案,滿足不同的客戶需求。