半导体器件是电子系统设计行业中的核心器件之一。半导体器件的诞生与发展极大地改善了人类的生活,推动了人类社会的发展,而在利用半导体器件进行电子系统设计时需要了解其各种工作特性,半导体器件特性测试系统是用来测试半导体器件特性的重要仪器,其中源测量单元(Source Measure Unit,简称SMU)是构成半导体器件特性测试系统的重要组成部分。本文首先分析了传统半导体器件测试系统的测试原理和不足,提出了基于源测量单元的半导体特性测试系统架构,介绍了传统模拟闭环SMU电路并分析了其功能原理,介绍了有源分流电路理论,并基于有源分流理论介绍了有源分流SMU电路的工作原理,并在TINA-TI仿真平台上验证了两种SMU电路功能可行性的仿真,根据信号与系统的传输稳定性理论,对SMU电路的负反馈闭环环路的稳定性进行了测试与分析,同时介绍了基于Cadence Allegro平台下的SMU硬件电路的设计过程,本文同时也介绍了有别于模拟闭环的数字域闭环控制下的SMU电路的实施方案,对其理论可行性进行了介绍,并给出了实施方案。本文介绍了SMU硬件电路的调试过程,包括各个分立电路功能的调试过程和驱动程序的编写。制作了Lab VIEW上位机,与硬件SMU电路共同构成基于新型源测量单元的半导体特性测试系统。并且介绍了对二极管1N4739正向I-V特性曲线的测试和三极管S8050的输出特性曲线的测试,并对测试曲线进行了分析,系统测试结果准确,实现了基于新型源测量单元的半导体特性测试系统的测试与源输出功能。实验结果说明新型源测量单元能够满足半导体器件特性的准确测试,本课题研究的电路方案具有实际生产和科研指导价值。