ソースメジャーユニット(SMU)とは?
〜高精度な電圧・電流測定とソース機能を一体化した計測器〜
ソースメジャーユニットの基本
ソースメジャーユニット(SMU:Source Measure Unit)は、電圧または電流を出力(ソース)しながら、その電圧や電流を同時に高精度で測定(メジャー)できる電子計測器です。電源機能とテスター機能を統合したような構成で、研究開発から製造現場まで幅広く活用されています。
一般的な電源やマルチメーターとは異なり、SMUは一台で以下の4象限動作が可能です:
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電圧ソース/電流測定(VS/IM)
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電流ソース/電圧測定(IS/VM)
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電圧ソース/電圧測定(VS/VM)
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電流ソース/電流測定(IS/IM)
この多機能性により、半導体デバイス、センサ、太陽電池、LED、バッテリーの特性評価など、高精度かつ繊細な測定が求められる用途で威力を発揮します。
主な用途と活用シーン
半導体デバイスのI-V測定
MOSFETやダイオードの電圧-電流特性(I-Vカーブ)測定に最適。微小なリーク電流から高電圧印加まで、ワンボックスで対応可能です。
材料評価・研究用途
ナノ材料や新素材の電気伝導性評価、抵抗温度係数試験など、微細な変化を捉える測定にSMUが選ばれています。
光電デバイス評価(太陽電池・LED)
発光・受光特性の測定や、電源・電子負荷としての利用が可能。IV特性測定における繰り返し性・再現性にも優れます。
バッテリー・電池セル測定
充放電サイクルを通じた特性評価や、内部抵抗測定、定電流充電/放電のコントロールが可能です。
ソースメジャーユニットの主な特長
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高精度な電圧/電流ソース機能
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mV〜数百V、pA〜Aオーダーまで対応
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繊細な測定機能
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ナノアンペア、ミリボルトレベルの分解能
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4象限動作対応
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正負の電流/電圧ソース&測定が可能
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電流コンプライアンス機能
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測定対象の破壊を防ぐための制限設定が可能
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スイープ機能
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自動で電圧や電流を変化させながら連続測定
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ソースメジャーユニットと電子負荷/電源の違い
項目 | ソースメジャーユニット(SMU) | プログラマブル電源 | DC電子負荷 |
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出力 | 電圧/電流 | 主に電圧 | 主に電流を吸収 |
測定精度 | 高精度 | 中程度 | 中〜高精度 |
主な用途 | 精密デバイスの特性測定 | 回路への電力供給 | バッテリーなどの負荷試験 |
4象限対応 | あり(全て対応) | 機種により異なる | 機種により異なる |
価格帯 | 高価格帯 | 中価格帯 | 中価格帯 |
おすすめのSMUメーカー
1. Keithley(Tektronix)
業界標準とも言えるSMUメーカー。2400シリーズは多くの研究機関や製造現場で実績があります。
2. Rohde & Schwarz
高性能な電源測定器と組み合わせたソリューションに定評があります。
3. Techmize
高コストパフォーマンスの新興ブランド。基本性能を備えた入門用SMUとしても注目されています。
まとめ|SMUは高精度な電源&測定器を一体化した万能ツール
ソースメジャーユニット(SMU)は、電流/電圧の「出力」と「測定」機能を1台に集約した計測器であり、半導体や新素材、電源回路などの正確な評価に欠かせない存在です。
「高精度のI-V測定」「バッテリーの充放電特性評価」「LEDの動作確認」など、SMUは多彩な場面で活用できます。製品選定においては、測定レンジ、精度、スピード、ソフトウェア連携の有無などをチェックし、自社のニーズに合ったモデルを選びましょう。