STY-1導電型號測試儀
,、概述
STY—1型導電型號測試儀是嚴格按照ASTM F42(非本征半導體材料導電類型的標準測試方法)中的熱探針法設計的導電類型鑒別儀,。
本儀器熱探筆內(nèi)裝有加熱和控溫組件,自動加熱并使溫度維持在40-60℃范圍內(nèi),,冷熱探筆在半導體材料上產(chǎn)生的熱電動勢,,經(jīng)低噪聲、低漂移的集成運算放大器放大后,,用寬表面檢流計示型號方向,,并可定量測出熱電流的數(shù)值大小。,,可在廣泛的電阻率(從阻單晶到重摻單晶)范圍內(nèi)判別半導體材料型號,。
二、術(shù)性能
1,、可判別鍺,、硅材料的電阻率范圍:
鍺:非本征鍺~10-4Ω·cm
硅:104~10-4Ω·cm
實驗證明:在室溫情況下,對于電阻率低于1000Ω·cm的N型和P型硅,,本方法結(jié)果可靠,。
2、熱電流測量范圍:0~±1μA 分六個量程:
±3nA,、±10nA,、±30nA、±100nA,、±300nA,、±1μA
偏轉(zhuǎn)靈敏度:1×10-11A/格
3、鍺,、硅單晶直徑及長度:不受限制,。
4、顯示方式:中心刻度為零位的寬表面針示器,,針向正方向偏轉(zhuǎn)被測樣品為P型,,針向負方向偏轉(zhuǎn)被測樣品為N型。
5,、探針:選用ASTM F42標準中建議的不銹鋼作探針材料,,針尖為60°錐體,熱筆溫度自動保持在40-60℃范圍內(nèi),。冷筆與室溫相同,。
6,、電源及耗:AC 220V±10%,50HZ交流供電,,耗電小于10W,。
7、外型尺寸:170×160×230(mm)
8,、重量:約2.5kg
1,、冷熱金屬探針同時緊壓在樣品表面上,以電子導電的N型單晶為例:熱探針附近溫度較,,電子的濃度和速度都增加,,它們由熱端擴散到冷端,熱端將缺少電子,,而冷端有過剩的電子,,所以產(chǎn)生了阻止擴散的電場,在熱端有較的正電勢,,溫差電流由正端(熱針)流向負端(冷針),,針向“-"偏擺,此時型號為N型,。
2,、熱電動勢很微弱,需經(jīng)倍放大才能顯示,,熱電動勢信號經(jīng)低通濾波,,加到前置放大器上,經(jīng)量程轉(zhuǎn)換后再將信號傳輸?shù)街鞣糯笃?,推動表針偏轉(zhuǎn),,調(diào)零電路起補償調(diào)零作用。
3,、熱探針溫度不能過,,溫度過會引起本征激發(fā),因此在熱筆內(nèi)裝有加熱-控溫組件,,嚴格控制熱探針溫度,,使其只能在允許范圍(40-60℃)內(nèi)變化。在電阻率接近本征的鍺,、硅試樣中,,如熱針溫度使材料的本征激發(fā)載流子占主導,由于電子遷移率于空穴遷移率,,此時熱電動勢總是負的,。因此,阻P型材料有被誤判N型的可能。
四,、使用方法
1,、接好電源線,并將熱筆電纜插頭插入儀器左側(cè)的4芯插座,,冷筆插頭插入3芯插座。量程開關(guān)旋轉(zhuǎn)到±100nA或±300nA,。
2,、打開儀器背板上方的電源開關(guān),此時電源示燈及加熱示燈同時亮起,,10分鐘以內(nèi)保溫(綠)燈亮,,即熱筆已達到規(guī)定的溫度,可以開始測量,。隨后,,加熱-保溫燈會自動輪換點亮,使熱筆溫度保持在40-60℃,,此時無論那個燈亮均可照常作,。
3、量程開關(guān)常置于±100nA檔,,根據(jù)表針偏擺大小可選擇其它量程,。般低阻單晶熱電流較大可選±300nA或更大量程。阻單晶熱電流較小可選±30nA或更靈敏量程,。但開關(guān)儀器時,,量程開關(guān)須置于較大量程(±100nA以上)。
4,、在使用各量程檔時,,如針在未接入信號的情況下偏離零點較明顯,則需旋轉(zhuǎn)調(diào)零電位器使針復零,。量程開關(guān)“調(diào)零"檔,,僅在使用檔:“非線性"、“±3nA"時作調(diào)零用,。
5,、在開機、關(guān)機的瞬間檢流計會有較大偏擺,,這是由于放大器靈敏度,,經(jīng)受開關(guān)沖擊時,針會有反映,,屬于正常情況,。在手持冷熱筆時,針有時也會有較小偏擺,,這是人體感應成,,很快會穩(wěn)定,,不影響測量。
6,、所測型號是熱探針接觸區(qū)域的材料型號,,般以較大壓力時的測量結(jié)果為準(以不壓壞晶體為前提)。
7,、如量程在±100nA檔,,儀器停用,只需關(guān)掉背后的電源開關(guān)即可,;下次再用時,,打開電源開關(guān),保溫燈(綠)亮即可,。
8,、熱筆內(nèi)裝有PTC陶瓷加熱器,切勿拋摔,。