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【當(dāng)代材料電學(xué)測試】系列之四:寬禁帶材料測試

發(fā)布時間: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)是指對材料功能特性和效用的定量度量和描述,即材料對電、磁、光、熱、機械載荷的反應(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試的SMU,如何降低測試誤差,測試中應(yīng)當(dāng)注意什么,這些問題都需要重點關(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)是指對材料功能特性和效用的定量度量和描述,即材料對電、磁、光、熱、機械載荷的反應(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試的SMU,如何降低測試誤差,測試中應(yīng)當(dāng)注意什么,這些問題都需要重點關(guān)注。泰克吉時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,其高精度源表(SMU)、萬用表、精密電源、微小信號測試以及數(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)研究提供多種測試方案。

【當(dāng)代材料電學(xué)測試課堂】系列涉及當(dāng)代材料科學(xué)尖端的電運輸及量子材料/超導(dǎo)材料測試、一維/碳納米管材料測試、二維材料及石墨烯測試及納米材料的應(yīng)用測試。今天跟您分享第四篇,【當(dāng)代材料電學(xué)測試課堂】系列之四:寬禁帶材料測試。

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。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試的關(guān)鍵參數(shù)。
 
【當(dāng)代材料電學(xué)測試】系列之四:寬禁帶材料測試
 
寬禁帶材料測試挑戰(zhàn)
· 寬禁帶材料的帶隙較大,擊穿電場較高。超禁帶材料擊穿電場更高。因此需要上千伏高壓源表進(jìn)行測試。
 
 【當(dāng)代材料電學(xué)測試】系列之四:寬禁帶材料測試
 
· 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。電流特性的測試,需要用到幾十安培的高流源表。
 
· 四線法及霍爾效應(yīng)測試均是加流測壓的過程,需要設(shè)備能輸出電流并且測試電壓,這意味著同時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,保證測試的準(zhǔn)確性。
 
 【當(dāng)代材料電學(xué)測試】系列之四:寬禁帶材料測試
 
電阻率測試方法:
探針測試法
o 測試載臺:四探針測試臺
 
載流子濃度及遷移率測試方法:
霍爾效應(yīng)測試法
o 測試載臺:磁場設(shè)備及探針臺
 
中功率測試設(shè)備:
o 測試設(shè)備:4200A-SCS
 
高功率測試方案:
o 測試設(shè)備:2600-PCT
 
泰克優(yōu)勢:
· 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,在測試小電阻時可有效消除線纜電阻的影響;
· 4200A設(shè)備電流輸出精度40fA;電流測試精度10fA;電壓測試精度80µV;
· 帶有pulse工作模式,使用pulse測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;
· 提供高壓高流測試夾具,保證測試安全。
 
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