Keithley hatte mit dem 617 ein sogenanntes Elektrometer im Programm. Ein Elektrometer misst Ladungen. Da für solche Messungen ein sehr hoher Eingangswiderstand notwendig ist, kann man mit dem Keithley 617 auch sehr kleine Ströme und sehr große Widerstände bestimmen. Das Datenblatt gibt für den 2pA-Messbereich eine Auflösung von 100aA an. Das entspricht 625 Elektronen pro Sekunde. Der Widerstandsmessbereich reicht bis 200GΩ.
Derart hohe Eingangswiderstände sind nur mit großem schaltungstechnischen und konstruktiven Aufwand umsetzbar. Die Bauteile im Frontend werden teilweise nicht direkt auf eine Platine, sondern auf Teflon-Abstandshalter gelötet, da diese geringere Leckströme aufweisen. Auch schaltungstechnisch ist die Eingangsbeschaltung des Keithley 617 außergewöhnlich. So befindet sich darin zum Beispiel ein großer 250GΩ-Widerstand. Abgesehen von diesem Widerstand, der Eingangsschutzbeschaltung und der Bereichsumschaltung ist eines der ersten Elemente der Dual-JFET Q308. Dieser Transistor muss wie der Rest des Frontends einen möglichst hohen Eingangswiderstand darstellen.
Der Hersteller des Dual-JFETs ist die Firma Micro Power Systems. Das Gehäuse trägt die Bezeichnung TG-168-8712. Bei den letzten vier Ziffern handelt es sich wahrscheinlich um einen Datecode. Weiterführende Informationen finden sich zu diesem Baustein nicht. Das Servicemanual des Keithley 617 beschreibt lediglich, dass es sich um einen selektierten Dual-JFET handelt.
Das Die ist sehr klein (0,53mm x 0,46mm), was hilfreich ist, um die Leckströme durch das Substrat gering zu halten.
Das Gehäusepotential besitzt keinen eigenen Pin. Im Keithley 617 kontaktiert eine Metallklammer das Gehäuse und bindet so das Substrat an ein negatives Potential an. Das negative Potential sorgt dafür, dass sich die isolierenden Sperrschichten innerhalb des Substrats ausweiten und die Leckströme sinken.
Die beiden JFETs befinden sich direkt nebeneinander und sind durch eine Isolationsbarriere voneinander isoliert. Die unmittelbare Nähe sorgt für sehr ähnliche Temperaturen und garantiert, dass sich die Fertigungsprozesse sehr ähnlich auswirken.
Die kleinen rechteckigen Einbuchtung mit den abgeflachten Ecken enthalten die n-Dotierung, die Drain und Source darstellt. Die dünne Rahmenstruktur, wird durch eine p-Dotierung dargestellt. Sie begrenzt die Drain- und Source-Bereiche und stellt gleichzeitig die obere Gate-Elektrode dar. Unterhalb des JFETs befindet sich üblicherweise ebenfalls eine p-Dotierung, die wie die obere Gate-Elektrode auf den Kanal einwirkt.
Abhängig vom Potential am Gate wird der Lastpfad mehr oder weniger stark eingeschnürt, was eine Steuerung des Stromflusses ermöglicht.
Auf dem Die befinden sich einige Verunreinigungen, die wahrscheinlich auf das Öffnen des Packages zurückzuführen sind. In der Nähe der Gateelektrode des rechten JFETs ist allerdings ein Artefakt zu erkennen, das auch bei unterschiedlichen Belichtungen immer anders aussieht als die üblichen Verunreinigungen. Der Transistor wurde auf Grund eines erhöhten Leckstroms ausgetauscht. Vielleicht handelt es sich bei dem Artefakt um einen Produktionsfehler, der letztlich zu dem erhöhten Leckstrom geführt hat. Immerhin ist der Bereich der Gateelektrode betroffen.
