傳統(tǒng)的電學(xué)輸運(yùn)測量和表征應(yīng)用通常需要結(jié)合專用的直流和交流源表并匹配對應(yīng)的電壓或電流測量表，這種不同儀表和線纜的搭配中往往涉及到各類儀器復(fù)雜的設(shè)置方案。通常在儀表和被測樣品之間測量線纜較長，隨著測量通道數(shù)的增加，如何將系統(tǒng)噪聲降至最小并確保各個通道之間的頻率同步的挑戰(zhàn)也隨之而來。而m81同步信號源測量系統(tǒng)的出現(xiàn)提供了一種采用高度同步的交直流信號源和測量模塊，并利用遠(yuǎn)程模塊來實現(xiàn)超高靈敏度和噪聲抑制的方案，能夠讓客戶更輕松、方便的對樣品的特性進(jìn)行準(zhǔn)確表征。
m81同步信號源測量系統(tǒng)
measureready™ m81-ssm系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，并利用measuresync™特殊的信號同步技術(shù)實現(xiàn)信號源模塊和測量模塊的所有通道高達(dá)100khz的信號實時同步。利用measuresync™技術(shù)m81系統(tǒng)可以在同一時間對所有通道進(jìn)行采樣，確保在相同條件下對被測器件或樣本進(jìn)行測試，獲得一致性的數(shù)據(jù)。
measuresync™特殊的信號同步技術(shù)
m81主機(jī)是m81 ssm系統(tǒng)的核心。根據(jù)訂購的型號，儀器支持 2、4 或 6 個通道，分別包括 1、2 或 3 個信號源和 1、2 或 3 個測量單元。每臺 m81 儀器可管理 1 至 3 個信號源通道和 1 至 3 個測量通道，以便在單個測試序列中測試多個被測器件或樣品，而不會因線路復(fù)雜化和信號切換造成信號劣化。此外還可以將多臺儀器組合起來，進(jìn)一步提高信號源和測量通道的能力，而不會降低模擬性能，同時利用 measuresync™ 對系統(tǒng)內(nèi)所有信號通道進(jìn)行定時同步。
m81采用主機(jī)與模塊的搭配方案
該主機(jī)以 measureready™ 儀器平臺為基礎(chǔ)，采用圖形化觸摸屏界面進(jìn)行編程控制和監(jiān)測。其符合人體工程學(xué)設(shè)計的前面板具有 tiltview™ 顯示屏，無論是在工作臺上還是安裝在機(jī)架上，都能獲得更佳的可視性。它還支持標(biāo)準(zhǔn) lan、usb 和 gpib 通信。
m81主機(jī)
m81-ssm采用主機(jī)和模塊搭配使用的方案，一個主機(jī)可以同時擴(kuò)展至多3個源表模塊以及至多3個測量模塊，每個模塊均可以適配直流以及最高100khz的測量范圍。具體有以下模塊可供選擇：
1. vm-10 電壓測量模塊
該模塊提供分辨率從低納伏到 10 v 的直流至 100 khz 電壓測量，包括振幅、相位和諧波檢測功能。專有的無縫量程技術(shù)允許在增減量程時進(jìn)行連續(xù)測量。
vm-10 電壓測量模塊
2. cm-10電流測量模塊
該模塊可在直流至 100 khz 范圍內(nèi)，以接近零的輸入偏移電壓測量 fa 至 100 ma 的電流，包括幅值、相位和諧波檢測功能。該模塊還具有可配置的硬件和軟件濾波功能。
cm-10電流測量模塊
3. bcs-10電流源模塊
該模塊提供 1 pa 至 100 ma 的可編程電流，最大符合 ±10 v 的直流輸出至 100 khz 正弦輸出。bcs-10 源自 lake shore 業(yè)界的 372 型交流電阻電橋，采用差分或平衡設(shè)計，有助于減少或消除低溫恒溫器和其他研究設(shè)備中經(jīng)常遇到的接地回路。它擴(kuò)展了 372 型平衡源的功能，增加了可變頻率和振幅編程能力，在保持出色噪聲性能的同時，提高了靈活性。
bcs-10電流源模塊
4. vs-10電壓源模塊
該模塊可提供 ±1 nv 至 ±10 v 的可編程電壓，最大符合 100 ma 的直流至 100 khz 正弦輸出。vs-10 適用于柵極偏置、電壓掃描 i-v 曲線剖析，以及需要高穩(wěn)定電壓并結(jié)合電流、電阻/電感和其他材料或電子器件測量的應(yīng)用。
vs-10電壓源模塊
不同的模塊搭配也為不同應(yīng)用場景提供了不同的解決方案，常見的測量搭配有：
二維材料，納米線，有機(jī)半導(dǎo)體
vs module + cm module, primarily
i-v特性曲線，4引線法
m81優(yōu)勢：低電壓源噪聲，低電流測量噪聲
金屬-絕緣體相變，二維材料，超導(dǎo)材料
bcs module + vm module
交流電阻，表面電阻，交流霍爾
m81優(yōu)勢：交流電流霍爾：電阻和霍爾電壓的同步測量；
在不同頻率的超低溫恒溫器中同時測量多達(dá)三個器件
光電二極管和光電晶體管
cm module + occasionally vs module
m81優(yōu)勢：可編程偏置電壓源
自旋輸運(yùn)
dc/ac: bcs module + vm module
m81優(yōu)勢：同步測量電阻、霍爾電壓和諧波霍爾電壓
mis結(jié)、約瑟夫森結(jié)、晶體管中的缺陷表征
vs module + cm module
m81優(yōu)勢：雙 dac 交流和直流電源
熱電材料、一維材料
ac, bcs module + vm module
m81優(yōu)勢：相位相關(guān)電流源，同步諧波檢測
綜合以上這些測量方案， m81-ssm 的強(qiáng)大功能不言而喻，能夠為廣大科研工作者提供表征多種測試結(jié)構(gòu)（包括納米結(jié)構(gòu)、單層和多層原子結(jié)構(gòu)、mem、量子結(jié)構(gòu)、有機(jī)半導(dǎo)體和超導(dǎo)材料）的超卓解決方案。