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【當(dāng)代材料電學(xué)測(cè)試】系列之四:寬禁帶材料測(cè)試
發(fā)布時(shí)間:2021-03-26 來源:泰克科技 責(zé)任編輯:lina
【導(dǎo)讀】材料性質(zhì)的研究是當(dāng)代材料科學(xué)的重要一環(huán),所謂材料的性質(zhì)是指對(duì)材料功能特性和效用的定量度量和描述,即材料對(duì)電、磁、光、熱、機(jī)械載荷的反應(yīng)。源表SMU 在當(dāng)代材料科學(xué)研究中,起到舉足輕重的作用,選擇適合某類材料電性能測(cè)試的SMU,如何降低測(cè)試誤差,測(cè)試中應(yīng)當(dāng)注意什么,這些問題都需要重點(diǎn)關(guān)注。
前言
材料性質(zhì)的研究是當(dāng)代材料科學(xué)的重要一環(huán),所謂材料的性質(zhì)是指對(duì)材料功能特性和效用的定量度量和描述,即材料對(duì)電、磁、光、熱、機(jī)械載荷的反應(yīng)。源表SMU 在當(dāng)代材料科學(xué)研究中,起到舉足輕重的作用,選擇適合某類材料電性能測(cè)試的SMU,如何降低測(cè)試誤差,測(cè)試中應(yīng)當(dāng)注意什么,這些問題都需要重點(diǎn)關(guān)注。泰克吉時(shí)利的品牌在全球許多學(xué)科工程師和科學(xué)家中享有盛譽(yù),其高精度源表(SMU)、萬用表、精密電源、微小信號(hào)測(cè)試以及數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品,同泰克公司原有的產(chǎn)品線一同為當(dāng)代材料科學(xué)研究提供多種測(cè)試方案。
【當(dāng)代材料電學(xué)測(cè)試課堂】系列涉及當(dāng)代材料科學(xué)尖端的電運(yùn)輸及量子材料/超導(dǎo)材料測(cè)試、一維/碳納米管材料測(cè)試、二維材料及石墨烯測(cè)試及納米材料的應(yīng)用測(cè)試。今天跟您分享第四篇,【當(dāng)代材料電學(xué)測(cè)試課堂】系列之四:寬禁帶材料測(cè)試。
寬禁帶材料是指禁帶寬度大于2.3eV的半導(dǎo)體材料,以Ⅲ-Ⅴ族材料,SiC等最為常見。隨著電子電力的發(fā)展,功率器件的使用越來越多,SiC、GaN等被廣泛應(yīng)用于射頻與超高壓等領(lǐng)域。此外,為適應(yīng)特高壓輸電、電動(dòng)汽車充電樁等超高壓應(yīng)用,可以承受更高電壓的超寬禁帶半導(dǎo)體,如碳化硅、氧化鎵等的研究也在逐漸深入,寬禁帶材料一直是研究方向的熱點(diǎn)。在半導(dǎo)體材料的研究中,電阻率、載流子密度和遷移率是測(cè)試的關(guān)鍵參數(shù)。
寬禁帶材料測(cè)試挑戰(zhàn)
· 寬禁帶材料的帶隙較大,擊穿電場(chǎng)較高。超禁帶材料擊穿電場(chǎng)更高。因此需要上千伏高壓源表進(jìn)行測(cè)試。
· 功率器件帶隙較寬,穩(wěn)定性好,受溫度影響較小,所以也是高流器件的制備材料。電流特性的測(cè)試,需要用到幾十安培的高流源表。
· 四線法及霍爾效應(yīng)測(cè)試均是加流測(cè)壓的過程,需要設(shè)備能輸出電流并且測(cè)試電壓,這意味著同時(shí)需要電流源和電壓表。
· 電阻率及電子遷移率通常范圍較大,需要電流電壓范圍都很大的設(shè)備。
· 電流源和電壓表精度要高,保證測(cè)試的準(zhǔn)確性。
電阻率測(cè)試方法:
四探針測(cè)試法
o 測(cè)試載臺(tái):四探針測(cè)試臺(tái)
載流子濃度及遷移率測(cè)試方法:
霍爾效應(yīng)測(cè)試法
o 測(cè)試載臺(tái):磁場(chǎng)設(shè)備及探針臺(tái)
中功率測(cè)試設(shè)備:
o 測(cè)試設(shè)備:4200A-SCS
高功率測(cè)試方案:
o 測(cè)試設(shè)備:2600-PCT
泰克優(yōu)勢(shì):
· 高壓3kV,高流100A高精度源表;
· SMU模塊集電壓源/電壓表/電流源/電流表于一體,集成度高,方便使用;
· SMU均配有開爾文接口,在測(cè)試小電阻時(shí)可有效消除線纜電阻的影響;
· 4200A設(shè)備電流輸出精度40fA;電流測(cè)試精度10fA;電壓測(cè)試精度80µV;
· 帶有pulse工作模式,使用pulse測(cè)試可以消除自加熱效應(yīng);
· 開放設(shè)備底層指令,附帶編譯軟件,支持自編程;
· 提供高壓高流測(cè)試夾具,保證測(cè)試安全。
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