高温低电阻测试仪器高温绝缘电阻高低温介电温谱测试仪冷热台高温介电温谱测试仪铁电分析仪压电系数测试仪热释电系数测试仪PVDF 薄膜极化TSDC热刺激电流测试仪高压极化电源薄膜高压功率放大器多通道介电测试系统高温四探针高温退火炉简易探针台小型探针台中端探针台双面探针天综合性分析探针台高低温探针台高低温真空探针台电介质充放电系统高压TSDC激光测振仪200V功率放大器500V功率放大器700V功率放大器1kV功率放大器2kV功率放大器4kV功率放大器5kV功率放大器8kV功率放大器10kV功率放大器20kV功率放大器30kV功率放大器40kV功率放大器功能材料科研仪器静电计电线电缆耐电痕试验仪高频脉冲耐电晕高压漆膜连续性电压击穿试验仪闭孔温度、破孔温度测试仪电弱点测试仪50点耐压测试系统隔膜气密性测试系统脉冲电声法(PEA)直流或交流场下的空间电荷测量系统长期耐腐蚀老化试验平台耐电弧试验仪低压漏电起痕试验仪高压漏电起痕试验仪漆包线电压击穿试验仪行业检测设备忆阻器单元研发测试方案纳米发电机测试方案电运输特性测试方案mosfet测试方案半导体晶圆测试方案锂电池生产工程的解决方案介电材料的解决方案材料测试解决方案电迁移评估系统-AMI系列电迁移评估系统-AME系列电迁移评估系统-AMQPCB压接型IGBT器件封装的电热力多物理量均衡调控方法大功率新能源精彩视频干货文章亮点详解测量技巧
电输运/物性表征/量子材料/超导材料测试方案
      凝聚态物理学是研究由大量微观粒子(原子、分子、离子、电子)组成的凝聚态物质的微观结构、粒子间的相互作用、运动规律及其物质性质与应用的科学,是当代材料科学的物理学基础。凝聚态物理学研究的方向主要有:高温超导及相关强关联体系的基本电子性质、低维自旋和电荷系统、纳米功能材料的基本电子性质研究、自旋电子学材料基本性质等,量子材料/超导材料/半金属材料/异质结构材料/超硬等都是凝聚态物理学研究的对象。
      综合物性测试是凝聚态物理学的主要测试,包括电输运测试如:电阻率、微分电阻、霍尔系数、伏安特性、临界电流等;磁学测试如:交流磁化率、磁滞回线 ,磁阻等;热学测试如:比热、热磁曲线、热电效应、塞贝克系数、热导率等;还包括光学测试、压力测试、形貌表征等。通常综合物性测试由PPMS完成。
      电输运性质是物质(或材料)的最基本和最重要的物理属性之一 ,反映了与电荷相关的基本物理行为,如电阻、Hall电阻随温度、磁场、压力变化的规律,以及相关的物理效应如Shubnikov-de Haas量子振荡、量子霍尔效应等,是综合物性中最重要的性质之一。
除了低电平测试仪器,通常电输运测试还要配置SMU作为直流激励源。 特殊情况下还需要AFG作为交流激励源,采集卡或示波器用于采集锁放输出信号。 如果测试介电常数,还需配置静电计。
高频输运特性的研究是电输运特性测试的发展方向,研究高频输运特 性时,需配置带宽达GHz的任意波形发生器。
多样品测试,可以在单一样品的配置基础上加开关阵列轮回测试,但
某些情况下 ,如比热和磁阻测试时,同一过程无法用轮回方式测试,
此时需配置多套SMU及低电平测试仪器,套数与PPMS所提供的测试
线的数量相关。 其原则是每四根连一套源表,每八根线连一套
6221/2182A。下表给出某研究院四套PPMS多样品同时测试的典型配置。
1.特殊的测试条件。一般条件下,被测样品被放置在低温(通常是超导)及磁场环境中,其低温最低可达0.1mK, 磁场可高达16T。在严苛条件下,磁场可达100T脉冲强磁场,压力可达100GPA。PPMS可以提供一般条件下的测试环境,在此环境下,测试电缆连线需考虑热效应及对测试结果的误差因素。
2.需要极小或极大电阻的测试。在超导条件下,被测样品电阻可能低至nΩ级。而严苛情况下,被测样品电阻可能高达GΩ级,PPMS内置输运测试选件达不到要求。
3.需要测试极小电压、电流及微分电导,此时信号往往淹没在噪声中, PPMS内置测试选件往往不能符合要求。
概述:
电输运测试方案:
多被测样品同时测试方案:
电输运测试面临的挑战:
为应对电输运测试面临的挑战,在PPMS的基础上,注意添加精度适合极低电平测试的仪器作为必要的补充,该仪器要具备去除噪声的能力。以锁相放大器为测试仪器的AC法和以622x低电平电流源/2182A纳伏计组合构成的Delta模式是两种主要的应对挑战的方法 ,两种方法的框图如下:
应对挑战:
测试项目举例:
详情请致电技术热线13911821020
AC 法框图
Delta 模式
Delta模式可以提供准直流电流反向技术的测量和计算, 以减弱温差电动势的影响,每个Delta读数都是根据通道1的两个电压测量结果计算而来;一个测量电流源的正相,一个测量负相,从而使噪声降低1000倍。
AC法和Delta模式法各有优势,相辅相成,一般在电输运测试时都配置。下图示意出两者应用范围:
从上两图可以看出,锁放可在较高频率应用 ,比如脉冲测试,但锁放较适合 100mΩ~1MΩ范围的测试,而Delta模式可测试较低电平的信号,也适合低千100mΩ及大千1MΩ的电阻测试。
高频输运特性测试方案:
高频输运特性测试,在 一般输运特性配置基础上,需增配AWG系列任意波形发生器。 搭载AWG5200及AWG70000系列任意波形发生器。 下表为任意波形发生器的主要参数:
AWG5200
AWG70001B与AWG70002B
方案优势:
●0fA~100mA电流输出,1nV电压测试灵敏度,高达10nΩ电阻测量灵敏度
●独有的TSP LINK连接6221/2182A, 自动完成Delta模式测试
●Delta模式可降低噪声1000倍
·●多型号精度高SMU供激励源选择
·●AWG为高频输运特性研究提供强力支持
·●电输运测试领域普遍采用
单一被测样品测试方案:
●6221/2182A一套
●24XX或26XX一台
●选配(各一台)
   ○AFG31252
   ○2002八位半数字万用表
   ○6514或6517或6430(测试介电常数)
6221电流源
6517B静电计
2182A纳伏表
2400 系列SMU