工作原理:通過內置的加熱和冷卻系統來控制樣品的溫度,可在很寬的溫度范圍內調節,同時配備真空泵抽取腔體內的空氣形成真空環境,以便在模擬的空間環境中對樣品進行測試。使用時,研究人員將樣品放置在探針臺的樣品臺上,通過控制系統設置所需的溫度和真空度,達到預設條件后,使用探針臺搭載的探針或其他測量工具對樣品進行電學性質的測量。
武漢真空高低溫探針臺結構組成:
制冷系統:通常采用液氦、液氮或制冷機等制冷技術,將溫度降低到極低的溫度范圍,如 4K 至 77K,以適應低溫實驗的要求。
加熱系統:一般由電熱絲或電阻爐等加熱裝置組成,可將樣品加熱到幾百攝氏度甚至更高溫度,如 300℃至 500℃。
溫度控制系統:常采用 PID 控制器或模糊邏輯控制器等,實現對溫度的精確控制和穩定,溫度控制精度可達 ±0.1K 至 ±1℃。
真空系統:由真空泵、真空腔、真空閥門和真空測量儀器等組成,可將樣品腔抽至真空狀態,防止親水性材料表面冷凝,提高測量的準確性和穩定性,真空度一般可達 10?3Pa 至 10??Pa。
探針臺:通常配備有各種類型的探針,如電壓探針、電流探針、電阻探針、微波探針等,以對材料進行各種實驗和測量。探針臂一般可在 X、Y、Z 三軸方向進行調節,并可進行面內 ±5° 旋轉,便于與樣品進行電氣或光學連接。
顯微鏡系統:用于觀察樣品和探針的位置,以便進行精確的對準和操作,通常配備有高分辨率的光學顯微鏡或電子顯微鏡,放大倍數一般為 10 倍至 2000 倍。
武漢真空高低溫探針臺性能參數:
溫度范圍:一般為 4K 至 500K 或更寬,可根據不同的制冷和加熱技術進行調整。
真空度:通常優于 5×10??Pa,可根據不同的真空系統和應用需求進行選擇。
探針定位精度:一般為 10μm 至 1μm,可根據不同的探針臂和位移臺技術進行調整。
漏電精度:一般為 10pA 至 100fA,可根據不同的探針和測量儀器進行選擇。
應用領域:
半導體材料與器件研究:用于測試半導體晶圓、芯片在高低溫下的電學性能,如載流子遷移率、電阻率、擊穿電壓等,有助于研究半導體材料的特性和器件的性能優化。
超導材料研究:可用于研究超導材料的臨界溫度、超導轉變特性、磁通釘扎等性能,探索新型超導材料和超導器件的應用。
光電器件研究:如光電二極管、激光二極管、光電探測器等光電器件在高低溫下的光電性能測試,有助于提高光電器件的性能和可靠性。