微分电导测量的新方法不仅易于使用而且能提供低噪声的结果。这种改进方法使用4线、输出电流/测量电压的方法。它需要一台结合直流源和交流源组件（激励）的精密仪器以及用于测量响应的纳伏表。直到最近，市面上才出现了能提供直流偏置的精密交流信号的单台仪器。然而现在，这些功能已经包含在吉时利6220/6221电流源中。而且，吉时利2182A纳伏表能用于测量电压。

表1. 使用微分电导测量和相关术语的研究举例。

使用这些仪器，可以在线性阶梯扫描上叠加交流电流。电流源通过触发链路电缆与纳伏表保持同步。在每个电流台阶上测量电压后，用纳伏表计算相邻台阶之间的电压差。将每个电压差与前一个电压差取平均以计算dV。微分电导dG从dI/dV推导得出。

这种新方法提供低噪声结果的速度至少比以前的方法快10倍。并且仅需要两台仪器和一次扫描。当用户定义的电流较小时，任何用户组装的系统在源准确度、噪声和防护测量（后者用于降低直流漏电流并缩短系统响应时间）方面都不能达到上述测量仪器的性能。测量仪器可以准确地输出交流电流，甚至低于10pA。纳伏表具有优于锁定放大器的灵敏度，较低的1/f噪声并且能自动补偿失调和漂移。因为感测线上没有电流流过，所以4线连接消除了由引线电阻或接触电阻引起的压降误差。这对于DUT具有较低或中等阻抗时非常重要。

另一个重要优点是通过输出等电流步长的扫描，在最大电导区域（即，最感兴趣区域）中可以采集更多数据点。因为测量仪器固有的源和测量低噪声，所以仅需一次扫描，从而将数据采集时间从数小时缩短为几分钟。而且，仪器的主动防护消除了电缆电容的慢化效应，极大地缩短了器件建立时间、测量速度和准确度。

精密交流/直流电流源-纳伏表组合提高纳米技术测量的速度和准确度

吉时利6221是带电流源波形发生器的交流和直流电流源。作为市面有售的唯一一款交流电流源，它无需研究人员和工程师自己搭建测量仪器。通过组合使用吉时利6221和吉时利2182A纳伏表，就能轻松实现纳米级器件和材料的快速测量和特性分析。这能以具有极高精度的极低幅度电流源实现，无需牺牲样品两端的低压（因而更难测量）测量准确度。因此，6221/2182A组合能测量10nΩ~1GΩ的电阻范围，包括能将准确度提高1000倍的delta模式测量。采用这种方法，6221用作交流电阻桥和锁定放大器的高性能替代测量仪器，并且它对于分析半导体和纳米技术器件的微分电导测量特别有用。

6221能设置用于50微秒的窄脉冲宽度并且支持脉冲I-V测量。它能以10MHz输出更新速率输出2pA~100mA的交流电流和100fA~100mA的直流电流。内建标准和任意波形发生器具有1mHz~100kHz的频率范围。使用触发器或定时器，用户能定义电流斜波并设置此仪器以单步调试达64,000输出值的预定序列。支持线性、对数和定制扫描。可以从前面板控制或从外部控制器通过RS-232、GPIB或以太网接口进行编程。包含控制软件简化设置和操作。

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