專利名稱：一種測(cè)量半導(dǎo)體薄膜材料塞貝克系數(shù)和電阻率的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體測(cè)試裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種測(cè)量半導(dǎo)體薄膜材料塞貝克系數(shù)和電阻率的裝置。
背景技術(shù)：
塞貝克(Seebeck)系數(shù)和電阻率是材料重要的熱電輸運(yùn)性能參數(shù)。精確測(cè)定它們對(duì)深入研究半導(dǎo)體材料的熱電輸運(yùn)機(jī)理，特別是對(duì)深入研究和開(kāi)發(fā)新型半導(dǎo)體熱電材料和器件具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值和理論意義。目前已開(kāi)發(fā)出很多測(cè)試薄膜電阻率的裝置，但對(duì)于薄膜塞貝克系數(shù)的測(cè)試裝置卻很少，已有的涉及薄膜塞貝克系數(shù)和電阻率的測(cè)試裝置，主要存在以下幾方面的問(wèn)題1)塞貝克系數(shù)的測(cè)定通常采用兩端溫差法測(cè)定，電阻率測(cè)量則較多采用四探針?lè)y(cè)量(見(jiàn)①M(fèi).Trakalo，Rev.Sci.Instrum.，1984，55(5)754；②A.A.Ramadan，Thin Solid Films，1994，239272-275)，因此塞貝克系數(shù)和電阻率的測(cè)試基本上都是通過(guò)不同的測(cè)試裝置分開(kāi)進(jìn)行，測(cè)試儀器不能通用并且測(cè)量過(guò)程復(fù)雜耗時(shí)；2)少數(shù)研究將二者進(jìn)行復(fù)合，但是都需采用微加工技術(shù)來(lái)處理薄膜和基體，使得測(cè)試費(fèi)用昂貴，過(guò)程復(fù)雜，而且對(duì)樣品的處理也是破壞性的(見(jiàn)①R.Venkatasubramani an，17th International Conference onThermoelectrics，Nagoya University，Nagoya，Japan，May 24-28，1998，191-197；②G.Chen，20th International Conference on Thermoelectrics，Beijing，China，June 11-18，2001，30-34)。
總之，現(xiàn)有的測(cè)試裝置，大都采用不同的儀器來(lái)測(cè)試電阻率和Seebeck系數(shù)，并且測(cè)試Seebeck系數(shù)的儀器還相當(dāng)少，造成硬件資源浪費(fèi)，而且功能固定、單一，難以擴(kuò)充，操作也不方便；另外少量實(shí)現(xiàn)了二者復(fù)合的裝置測(cè)試過(guò)程相當(dāng)復(fù)雜，需采用精密的微加工技術(shù)，成本很高，而且這些操作對(duì)薄膜來(lái)說(shuō)也是破壞性的；在溫差實(shí)現(xiàn)方面，大部分儀器都采用在樣品一端安置微加熱器或輻射加熱等裝置，增加了儀器的復(fù)雜程度，提高了測(cè)試費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種測(cè)量半導(dǎo)體薄膜材料室溫下塞貝克系數(shù)和電阻率的裝置，該裝置可以使用同一試樣對(duì)半導(dǎo)體熱電薄膜材料室溫下的塞貝克系數(shù)和電阻率進(jìn)行同時(shí)測(cè)試，測(cè)試過(guò)程簡(jiǎn)單，精度較高，設(shè)備及測(cè)試成本較低，并且不會(huì)對(duì)薄膜造成破壞。
本發(fā)明提供一種測(cè)量半導(dǎo)體薄膜材料塞貝克系數(shù)和電阻率的裝置，其特征在于冷、熱端導(dǎo)熱銅塊夾持并固定熱電堆，其下部形成空腔，一對(duì)電位探針通過(guò)一對(duì)彈簧固定在該空腔內(nèi)，二個(gè)電勢(shì)檢測(cè)點(diǎn)和冷、熱端熱電偶分別安置在冷、熱端導(dǎo)熱銅塊的下部，位置接近冷、熱端導(dǎo)熱銅塊與被測(cè)薄膜接觸的端面。
上述各部件均固定于測(cè)試臺(tái)支架的上部，測(cè)試臺(tái)支架的底板中部開(kāi)有螺紋孔，螺桿安置在所述螺紋孔內(nèi)，螺紋孔向上延伸形成通孔，“T”型支撐臺(tái)的下端處于通孔內(nèi)部，并設(shè)有限位塊。
電位探針，二個(gè)電勢(shì)檢測(cè)點(diǎn)，冷、熱端熱電偶分別通過(guò)導(dǎo)線與采集模塊相連；參考電阻與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)串接，并與二個(gè)電勢(shì)檢測(cè)點(diǎn)相連；恒流源與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)相連；轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)與數(shù)據(jù)采集模塊相連；采集模塊與計(jì)算機(jī)相連。
本發(fā)明裝置適用于室溫下的測(cè)試，利用熱電堆的吸放熱效應(yīng)實(shí)現(xiàn)塞貝克系數(shù)測(cè)試時(shí)的溫差。本發(fā)明采用了一系列新的、簡(jiǎn)捷的設(shè)計(jì)解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題。采用熱電堆可以快速可控的調(diào)節(jié)溫差，探針固定在導(dǎo)熱銅塊上并利用彈簧對(duì)探針施力，以保證探針和薄膜的電接觸；熱電偶的位置可以保證檢測(cè)點(diǎn)的溫度與薄膜上的溫度盡量接近，塞貝克電勢(shì)檢測(cè)點(diǎn)位置與熱電偶位置相近，也位于導(dǎo)熱銅塊上，同時(shí)這個(gè)點(diǎn)還作為恒流源的輸入端，與參考電阻串接；兩探針通過(guò)導(dǎo)線與采集模塊相連；各電位信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊輸入到計(jì)算機(jī)，通過(guò)虛擬儀器軟件處理得到檢測(cè)結(jié)果。總之，本發(fā)明簡(jiǎn)化了儀器結(jié)構(gòu)，操作方便而且費(fèi)用低廉。本發(fā)明是可以同時(shí)測(cè)量半導(dǎo)體薄膜材料室溫下的Seebeck系數(shù)和電阻率的測(cè)試系統(tǒng)。


圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為測(cè)試臺(tái)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3為本發(fā)明裝置的測(cè)試軟件流程圖；圖4為PbTe薄膜Seebeck系數(shù)測(cè)試的數(shù)據(jù)點(diǎn)和擬合曲線圖具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)包括測(cè)試組件、測(cè)試臺(tái)、數(shù)據(jù)傳輸和采集裝置三個(gè)部分。
如圖1所示，測(cè)試組件的結(jié)構(gòu)為熱電堆2與直流電源1相連；冷端導(dǎo)熱銅塊3、熱端導(dǎo)熱銅塊3′分別位于熱電堆2的冷端和熱端，三者固定以實(shí)現(xiàn)熱電堆兩端面與銅塊的良好熱傳導(dǎo)，進(jìn)而在薄膜樣品5兩端實(shí)現(xiàn)溫差。冷端導(dǎo)熱銅塊3和熱端導(dǎo)熱銅塊3′最好為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，其在熱電堆2的下方形成空腔，用于布置電位檢測(cè)探針。冷、熱端熱電偶8、8′分別置于冷、熱端導(dǎo)熱銅塊3、3′內(nèi)，其位置靠近導(dǎo)熱銅塊3、3′與薄膜樣品5接觸的端面，同時(shí)在該位置設(shè)置有Seebeck電勢(shì)檢測(cè)點(diǎn)10、10′，以保證溫差和Seebeck電勢(shì)差有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。兩個(gè)電位探針6、6′固定在探針支架7上，并位于冷、熱端導(dǎo)熱銅塊3、3′和熱電堆2構(gòu)成的空腔內(nèi)，探針支架7利用彈簧4、4′固定在導(dǎo)熱銅塊3、3′上，彈簧4、4′對(duì)探針支架7施力保證探針6、6′與薄膜的良好電接觸。探針6、6′與導(dǎo)熱銅塊3、3′是電絕緣的。
測(cè)試臺(tái)用于固定測(cè)試組件18和抬升薄膜樣品5，實(shí)現(xiàn)薄膜與檢測(cè)各點(diǎn)的良好接觸。如圖2所示測(cè)試臺(tái)支架16分為上、下二部分，測(cè)試組件18通過(guò)夾緊旋鈕17固定在測(cè)試臺(tái)支架16的上部。測(cè)試臺(tái)支架16的底板的中部開(kāi)有一螺紋孔，螺紋孔內(nèi)安裝有螺桿23。螺紋孔向上延伸形成通孔，“T”型支撐臺(tái)20的下端位于通孔內(nèi)部，并設(shè)有限位塊21。支撐臺(tái)20的臺(tái)面上開(kāi)有凹槽，設(shè)置有墊片19。測(cè)試時(shí)，薄膜樣品5置于墊片19上。
二個(gè)電位探針6、6′和冷、熱端熱電偶8、8′分別通過(guò)導(dǎo)線與數(shù)據(jù)采集模塊13相連，數(shù)據(jù)采集模塊13與計(jì)算機(jī)14相連。轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)12與恒流源11相連，參考電阻9的一端與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)12相連，另一端通過(guò)導(dǎo)線與和一個(gè)電位檢測(cè)點(diǎn)10相連，另一個(gè)電位檢測(cè)點(diǎn)10′直接通過(guò)導(dǎo)線與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)12相連。Seebeck電勢(shì)檢測(cè)點(diǎn)10、10′，參考電阻9兩端電壓檢測(cè)點(diǎn)通過(guò)導(dǎo)線與數(shù)據(jù)采集模塊13相連，并導(dǎo)入計(jì)算機(jī)14。
計(jì)算機(jī)14通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊13獲得各檢測(cè)點(diǎn)采集到的電壓信號(hào)，通過(guò)虛擬儀器軟件將各信號(hào)進(jìn)行處理，獲得檢測(cè)結(jié)果。
具體進(jìn)行測(cè)試時(shí)，首先安裝固定測(cè)試臺(tái)將測(cè)試組件18置于支架16上，利用夾緊旋鈕17輕輕將測(cè)試組件18固定；將薄膜樣品5固定在尼龍墊片19上，再把尼龍墊片19插入支撐臺(tái)20上的凹槽內(nèi)，固定樣品。旋轉(zhuǎn)抬升螺桿23將薄膜樣品5抬升，至接觸電位探針6、6′和導(dǎo)熱銅塊3、3′，注意用力要輕微和均勻，以免損壞樣品。為了更好的保護(hù)樣品，可在尼龍墊片19下面再墊上一層橡膠墊片，同時(shí)在支撐臺(tái)20下端設(shè)置彈簧22。先進(jìn)行電阻率測(cè)試，將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)12打在電阻率檔，打開(kāi)恒流源11開(kāi)關(guān)，在程序的電阻率測(cè)試界面點(diǎn)擊開(kāi)始按鈕，采集5-10個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，然后點(diǎn)擊停止按鈕，再通入反相電流，重新開(kāi)始采集5-10個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，最后通過(guò)求得兩次測(cè)量平均電阻值作為本溫度點(diǎn)測(cè)試結(jié)果，測(cè)試時(shí)一定要快速進(jìn)行。待電阻率測(cè)試完畢后，再進(jìn)行Seebeck系數(shù)測(cè)試。將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)12打在Seebeck系數(shù)檔，并關(guān)閉恒流源11開(kāi)關(guān)，打開(kāi)熱電堆2的電源1開(kāi)關(guān)，在程序的Seebeck系數(shù)測(cè)試界面點(diǎn)擊開(kāi)始按鈕，待冷熱端溫差達(dá)到3K時(shí)可以開(kāi)始數(shù)據(jù)采集，最大溫差一般控制在15K左右，每次測(cè)試時(shí)應(yīng)采集50個(gè)以上的數(shù)據(jù)點(diǎn)，虛擬儀器軟件通過(guò)最小二乘法線性擬合得到直線斜率，即為Seebeck系數(shù)值。待數(shù)據(jù)采集完成后在測(cè)試界面點(diǎn)擊停止按鈕，點(diǎn)擊顯示結(jié)果，得到直線擬合Seebeck系數(shù)值；關(guān)閉電源1開(kāi)關(guān)，測(cè)試完成。
本裝置的數(shù)據(jù)采集模塊13選用I7018八通道十六位數(shù)據(jù)采集模塊，通過(guò)RS485-RS232轉(zhuǎn)化器與計(jì)算機(jī)14的RS232的串口通信。I7018僅提供了數(shù)據(jù)輸入的功能，它擁有八個(gè)數(shù)據(jù)通道(vin0-/vin0+，......vin7-/vin7+)，可同時(shí)采集八個(gè)外部信號(hào)。在Seebeck系數(shù)的測(cè)量中，試樣冷、熱端溫度測(cè)量分別占用一個(gè)通道，Seebeck電勢(shì)占用一個(gè)通道；在電阻率的測(cè)量中，樣品電壓的測(cè)量占用一個(gè)通道，另外，參考電阻電壓的測(cè)量也占用一個(gè)通道，總共需要五個(gè)通道。至于通道的選擇，由實(shí)際操作人員選定，并在虛擬儀器軟件中進(jìn)行相應(yīng)通道設(shè)置即可。
對(duì)于測(cè)試程序，本系統(tǒng)選用Microsoft的Visual Basic作為虛擬儀器軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，軟件流程圖見(jiàn)圖3。本發(fā)明采用基于虛擬儀器的技術(shù)，將更多的工作交付給軟件，使系統(tǒng)具有硬件可靠性高、擴(kuò)充性強(qiáng)；軟件為模塊化結(jié)構(gòu)、具有可移植性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)Seebeck系數(shù)的定義，被測(cè)薄膜材料s和參考材料r之間的相對(duì)Seebeck系數(shù)αsr可以表示為αsr=limΔT→0UsrΔT]]>(式1)式中，ΔT為樣品冷熱端溫差，Usr為相對(duì)該溫差產(chǎn)生的Seebeck電壓。αsr中包括參考材料r的Seebeck系數(shù)，本發(fā)明中用純銅作為夾具，以純銅作為參考材料，其Seebeck系數(shù)相對(duì)于半導(dǎo)體來(lái)說(shuō)一般小幾個(gè)數(shù)量級(jí)，因此我們將通過(guò)數(shù)據(jù)處理獲得的Seebeck系數(shù)直接定義為半導(dǎo)體的Seebeck系數(shù)。對(duì)電阻率的測(cè)量我們采用經(jīng)過(guò)改進(jìn)的兩探針?lè)?，其?jì)算公式為ρ=Rf·Us·w·hl·Ur]]>(式2)式中，Rf為參考電阻，l、w、h分別為薄膜長(zhǎng)、寬和厚度，Ur、Us分別參考電壓和樣品電壓。采用兩探針?lè)ㄖ饕腔趦牲c(diǎn)考慮，一是為了實(shí)現(xiàn)電阻率和Seebeck系數(shù)測(cè)試的復(fù)合，二是盡量簡(jiǎn)化測(cè)試的操作，而一般采用的四探針?lè)y(cè)薄膜電阻率的操作相當(dāng)繁瑣。對(duì)于附加Seebeck電壓對(duì)電阻率測(cè)量的影響，可在測(cè)量時(shí)改變電流方向做兩次快速測(cè)量，然后取平均值；電位探針間距相對(duì)電流的導(dǎo)入間距來(lái)說(shuō)比較小，這樣就能夠在薄膜內(nèi)形成比較規(guī)則的電場(chǎng)，獲得比較準(zhǔn)確的電壓值。
由于是利用最小二乘法來(lái)擬合得到Seebeck系數(shù)，所以得到的誤差是最小的，分析用此法得到的Seebeck系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差
δα=nn·Σi=1n(ΔT)2-(Σi=1nΔT)2·δU]]>(式3)δU=Σi=1nΔUi2n-1]]>(式4)式中，U為Seebeck電勢(shì)差，ΔT為樣品冷熱端溫差，n為采樣點(diǎn)數(shù)，一般為50左右。分析ΔU的大小當(dāng)I7018量程檔選擇為15mv時(shí)，其分辨率小于0.5μv，而其本身的轉(zhuǎn)換誤差僅為0.5％，以ΔT＝10K，α＝50μv/K估算誤差，則ΔU/U大約為0.6％，由式4得到δU的值為3.0μv。假設(shè)測(cè)試溫差區(qū)間為3-10K，將這一區(qū)間進(jìn)行等分割獲得51個(gè)ΔT值(不考慮測(cè)溫誤差)，由式3分析得到δα的值為0.20μv/K，所以α的相對(duì)誤差為0.4％，因此通過(guò)線性擬合可以獲得較高的精確度。
由于以上分析沒(méi)有計(jì)入ΔT的誤差，以下我們對(duì)ΔT的誤差作進(jìn)一步分析，但是該誤差對(duì)最終Seebeck系數(shù)的影響是可通過(guò)線性擬合得到優(yōu)化的。ΔT的誤差主要有熱電偶誤差、A/D轉(zhuǎn)換誤差和由于接觸熱阻產(chǎn)生的誤差，我們采用K型熱電偶測(cè)溫，由于該種熱電偶本身有一隨機(jī)誤差，如在-40-400℃時(shí)誤差為±0.5％，根據(jù)誤差處理方法，這一誤差可以通過(guò)多次測(cè)量的辦法得以降低，如用n次測(cè)量的溫度算術(shù)平均值替代真實(shí)溫度(T0)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)偏差為δ=±1nΣi=1n(Ti-T0)2]]>(式5)由于微機(jī)采集數(shù)據(jù)讀數(shù)很快(每秒鐘采集20個(gè)點(diǎn))，我們采用每秒讀取1個(gè)溫度點(diǎn)，20次采集取平均值，如測(cè)溫點(diǎn)為30℃時(shí)，20次讀數(shù)隨機(jī)誤差可減小到±0.15K，則由此產(chǎn)生的溫差|ΔΔT|誤差為0.3K。I7018對(duì)熱電偶的電勢(shì)信號(hào)采集的誤差可以忽略，而將電信號(hào)轉(zhuǎn)變成溫度值的過(guò)程中，我們可以采用插值的方法，其誤差也可以通過(guò)優(yōu)化程序設(shè)計(jì)進(jìn)行改善，因而這一階段產(chǎn)生的誤差可以控制在0.2K以下。對(duì)于由于接觸熱阻產(chǎn)生的誤差，如果接觸材料選擇得當(dāng)，并且加工精度比較高，保證樣品接觸良好，這種誤差基本可以忽略不計(jì)。由此看來(lái)，總共產(chǎn)生的誤差大約為|ΔΔT|＜0.5K，如果以ΔT＝10K估算誤差，則|ΔΔT|/ΔT＜5％。在此我們對(duì)Seebeck系數(shù)誤差做最保守的估計(jì)，利用誤差加和性原理，Seebeck系數(shù)總的誤差要小于5％。
由電阻率的計(jì)算公式可知，其相對(duì)誤差可表示為|Δρ|/ρ=|Δl|/l+|ΔVr|/Vr+|ΔRf|/Rf+|ΔVs|/Vs+|Δw|/w+|Δh|/h]]>(式6)式中，l，w，h分別為探針檢測(cè)間距、薄膜的寬度、厚度，Rf，Vr，Vs分別為參考電阻、參考電阻端電壓和樣品端電壓。對(duì)于|Δl|/l、|Δw|/w兩項(xiàng)，由于檢測(cè)間距l(xiāng)和薄膜寬度w用游標(biāo)卡尺(分辨率為0.01mm)測(cè)定，采用多次測(cè)量取平均值來(lái)克服偶然誤差。在試驗(yàn)中，尺寸一般取l＝4.6mm，w＝25.8mm，則|Δl|/l+|Δw|/w＝0.25％；對(duì)于|ΔVr|/Vr，|ΔVs|/Vs兩項(xiàng)，由于I7018量程檔選擇為15mv時(shí)，其分辨率小于0.5μv，則|ΔVr|=|ΔVs|<0.5μV,]]>我們?cè)嚇拥碾娮杪室话愦笥?μΩ·m，取電流I＝10mA，Rf＝1Ω，則Vr＝10mv，Vs＞50μv，|ΔVr|/Vr+|ΔVs|/Vs<1%;]]>對(duì)于|ΔRf|/Rf，由于Rf選擇的是精密電阻，其誤差＜1％；因?yàn)楹穸葴y(cè)量需要更精密的儀器，此處沒(méi)有考慮厚度誤差|Δh|/h，我們的處理方法為先設(shè)定一個(gè)檢測(cè)厚度值，測(cè)試完成后用更精確的厚度值進(jìn)行置換ρ＝ρs·ht/hs，其中ρs、hs、ht分別為測(cè)試電阻率、設(shè)定厚度和精確厚度。一般薄膜的厚度可以在制備時(shí)根據(jù)儀器(如石英晶體膜厚監(jiān)控儀)給出，也可以利用斷面掃描獲得(例如掃描電子顯微鏡)，因此我們認(rèn)為厚度的數(shù)值是精確的，不考慮誤差。另外，A/D轉(zhuǎn)換誤差、電壓值轉(zhuǎn)物理量誤差都比較小，基本上可以忽略，根據(jù)誤差加和性原理，在不計(jì)入厚度誤差的情況下，電阻率測(cè)量誤差小于3％。
利用本裝置對(duì)磁控濺射制備PbTe薄膜(#1)、閃蒸沉積的Sb單質(zhì)薄膜(#2)，Ag摻雜Bi2Te2.94Se0.06薄膜(#3)和Sn摻雜Bi2Te2.95Se0.05薄膜(#4)的電阻率和Seebeck系數(shù)進(jìn)行復(fù)合測(cè)試。圖4為樣品#1的Seebeck系數(shù)測(cè)試數(shù)據(jù)點(diǎn)及擬合曲線。以下表格為測(cè)試結(jié)果和誤差分布及樣品#1電阻率采集數(shù)據(jù)和結(jié)果表1.薄膜樣品測(cè)試結(jié)果及誤差分布

注表中所列電阻率誤差為不考慮厚度誤差所得結(jié)果。
表2.樣品#1電阻率測(cè)試采集的數(shù)據(jù)點(diǎn)及測(cè)試結(jié)果。

權(quán)利要求
1.一種測(cè)量半導(dǎo)體薄膜材料室溫下塞貝克系數(shù)和電阻率的裝置，其特征在于冷、熱端導(dǎo)熱銅塊(3、3′)夾持并固定熱電堆，其下部形成空腔，一對(duì)電位探針(6、6′)通過(guò)一對(duì)彈簧(4、4′)固定在該空腔內(nèi)，二個(gè)電勢(shì)檢測(cè)點(diǎn)(10、10′)和冷、熱端熱電偶(8、8′)分別安置在冷、熱端導(dǎo)熱銅塊(3、3′)的下部，位置接近冷、熱端導(dǎo)熱銅塊(3、3′)與被測(cè)薄膜接觸的端面；上述各部件均固定于測(cè)試臺(tái)支架(16)的上部，測(cè)試臺(tái)支架(16)的底板中部開(kāi)有螺紋孔，螺紋孔向上延伸形成通孔，螺桿(23)安置在所述螺紋孔內(nèi)，“T”型支撐臺(tái)(20)的下端處于通孔內(nèi)部，并設(shè)有限位塊(21)；電位探針(6、6′)，二個(gè)電勢(shì)檢測(cè)點(diǎn)(10、10′)，冷、熱端熱電偶(8、8′)分別通過(guò)導(dǎo)線與采集模塊(13)相連；參考電阻(9)與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(12)串接，并與二個(gè)電勢(shì)檢測(cè)點(diǎn)(10、10′)相連；恒流源(11)與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(12)相連；轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(12)與數(shù)據(jù)采集模塊(13)相連；采集模塊(13)與計(jì)算機(jī)(14)相連。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種測(cè)量半導(dǎo)體薄膜材料室溫下塞貝克系數(shù)和電阻率的裝置，熱電堆與冷、熱端導(dǎo)熱銅塊固定一體，其下部形成空腔，空腔內(nèi)布置有電位探針。Seebeck電勢(shì)檢測(cè)點(diǎn)和冷、熱端熱電偶安置在導(dǎo)熱銅塊的下端；電位探針，檢測(cè)點(diǎn)、熱電偶分別與采集模塊相連；參考電阻與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)串接，并與檢測(cè)點(diǎn)相連；恒流源與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)相連；轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)與數(shù)據(jù)采集模塊相連；采集模塊與計(jì)算機(jī)相連，采集的數(shù)據(jù)通過(guò)虛擬儀器軟件處理獲得檢測(cè)結(jié)果。測(cè)試臺(tái)分為上下兩部分，上部分固定測(cè)試組件，下部分支撐樣品，并有螺桿向上抬升樣品，實(shí)現(xiàn)樣品與各檢測(cè)點(diǎn)的接觸。該裝置可以同時(shí)進(jìn)行測(cè)定塞貝克系數(shù)和電阻率但不破壞薄膜，并且測(cè)試過(guò)程簡(jiǎn)單，裝置和測(cè)試成本較低。
文檔編號(hào)G01N27/04GK101038265SQ20071005193
公開(kāi)日2007年9月19日 申請(qǐng)日期2007年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月23日
發(fā)明者楊君友, 肖承京, 朱文, 鮑思前, 樊希安, 段興凱, 張親親, 李良彪, 李凱, 張同俊 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)