4200-SCS半導體特性分析儀采用了模塊化、可配置、可升級的架構。這使得它能夠準確滿足當前的測量需求，也可以模塊擴展以滿足后續(xù)的需求。它的工作原理為：
它可以支持多達9個精密直流源-測量單元能夠提供和測量0.1fA到1A的電流或者1μV-210V的電壓；
1、利用4210-CVU（C-V）模塊可以方便的在1KHz-10MHz測試頻率下進行交流阻抗測試?？梢詼y量的電容范圍從aF級到μF級；
2、利用可選的4225-PMU超快I-V模塊可以進行脈沖和瞬態(tài)測量。
通過這些模塊的組合，來對多端口半導體器件的電學參數(shù)進行測試和分析。
    吉時利交互式測試環(huán)境（KITE）提供了一套完整的圖形用戶界面，無需編程即可支持幾乎所有類型的特性分析測試。它提供了多達456種標準的特性分析測試庫，包括MOSFET，BJT晶體管、二極管、電阻器、電容器、太陽能電池、碳納米管和NVM存儲器，例如Flash、PRAM，PCRAM等。
硬件測量指標
直流源測量單元指標 （SMU指標）
4200提供2種SMU單元選項：
1、4200-SMU（中功率） 電壓 210V，電流100mA，功率2.2W；
2、4210-SMU（高功率） 電壓210V，電流1A，功率22W
電流指標：（其中1A量程為4210-SMU指標，10nA-1pA量程需要外接4200-PA電流前置放大器單元）225-PMU脈沖測量單元介紹
    隨著納米技術的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了新型材料（高K，SOI等），越來越小的器件尺寸和越來越快的工作速度，這些*的結合使得對納米結構的特性分析變得越來越富于挑戰(zhàn)性。傳統(tǒng)的DC I-V技術可能會導致器件的一些自熱效應，從而會影響器件的性能。為了減少自熱效應的影響，4200-SCS半導體特性分析儀提供了脈沖I-V測試的擴展能力，它可以與DC測試結合，從而能得出更為精準的測試結果。
    4200-SCS提供了4225-PMU快速脈沖測量單元，它集成了高速雙通道脈沖發(fā)生器和雙通道數(shù)字示波器，4225-PMU超快I-V模塊是4200-SCS半導體特性分析儀的的測量模塊選項。它把超快速的電壓波形產(chǎn)生和信號觀察能力集成在4200-SCS已經(jīng)有的強大測試環(huán)境，提供了的I-V測試性能，極大地擴展了4200-SCS對材料，器件和工藝的特性分析能力。同樣重要的是，它使得超快的I-V源和測量過程和使用傳統(tǒng)高分辨率SMU單元進行DC測量的過程是一樣的簡單。
    每一個4225-PMU模塊提供了2個通道，每個通道都集成了源和測量能力，但只占用4200-SCS機箱中的一個插槽。和業(yè)界其解決方案的不同的是，4225-PMU的每個通道將高速電壓輸出（脈沖寬度從60ns至DC）和電流電壓參數(shù)的同步測量結合在一起。有了這樣的超高速電壓源，電壓和電流測量的組合能力，現(xiàn)有的4200-SCS系統(tǒng)可以很容易地升級到一個靈活的為超高速I-V測試廣泛應用的測量工具。每個4200-SCS機箱能夠容納4塊4225-PMU模塊，最多可以有8路超快源和測量通道。
主要應用領域：
1、超快的I-V測量；
2、脈沖I-V和瞬態(tài)I-V測量；
3、Flash，PCRAM，以及非揮發(fā)性存儲器測試；
4、中等尺寸功率器件的隔熱測試；
5、CMOS器件測試，比如高K電介質(zhì)；
6、NBTI/PBTI可靠性測試。
主要技術指標：
1、系統(tǒng)脈沖發(fā)生器頻率：50MHz-1Hz；
2、系統(tǒng)最小脈沖發(fā)生器寬度：10ns@10V，50ns@40V；
3、脈沖I-V模式下，測量Id-Vg參數(shù)的最小脈寬為60ns@10V，140ns@40V；
4、脈沖電壓：80V P-P，-40V—40V；
5、電流：800mA；電流量程：100nA，1uA，10uA，100uA，1mA，10mA，200mA，800mA；
6、電流測量分辨率：10pA；
7、電流測量精度：0.5%+1nA；
8、可同時測量I和V，采樣率200M/s；
9、多個PMU模塊的同步時間<3ns；
測試庫支持：
的KTEI軟件包括了很多的標準超快I-V測試庫，包括對器件的隔熱脈沖I-V的特性分析，對MOSFET的電荷陷阱的瞬態(tài)效應得特性分析，以及電荷泵，電阻，二極管，電容，閃存和太陽電池的測試庫。測試庫還提供了例程，說明如何使用內(nèi)置波形和任意波形發(fā)生器（ARB）的設定段，以及對可選的4225-RPM遠端放大器/開關的使用例程。