[实用新型]变温肖特基二极管特性测试仪

说明书

技术领域

本实用新型是关于研究有关半导体器件温度特性的测试技术，具体涉及一种可以直接测定肖特基二极管的特征参数及其温度特性的测试仪。

背景技术

目前，肖特基二极管广泛应用在太阳能电池、各种探测器和传感器、微波器件和大规模集成电路中。有关肖特基接触理论、实验研究方法、器件制作和应用一直受到人们广泛的重视。

肖特基势垒器件的不断发展推动了界面物理和材料物理的深入研究，并在大功率、耐高温、高速、低噪声器件的应用中取得了重大进展，准确地测量肖特基二极管势垒高度qφ_b、有效理查德常数A^**、理想因子n和串联电阻R等关键参数在相关器件的研制中具有重要意义。

目前，肖特基势垒测量的基本实验方法主要有四种：正向电流-电压法(I-V法)、电容-电压(C-V法)、激活能法和光电法，以上四种方法都有各自的优缺点。采用上述任何一种方法不能同时测得肖特基二极管的势垒高度qφ_b、有效理查德常数A^**、理想因子n和串联电阻R，测量效率较低，尤其是测量样品数量较大时，既浪费时间和人力，成本又高。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术中的不足，提供了一种变温肖特基二极管特性测试仪。采用该测试仪可直接获得肖特基二极管的势垒高度qφ_b、有效理查德常数A^**、理想因子n和串联电阻R。

本实用新型的技术方案是：

一种变温肖特基二极管特性测试仪，其特征在于，包括：

一变温系统，用于改变肖特基二极管的温度，测得温差电动势信号；

一数据采集系统，用于对肖特基二极管两端施加电压信号，收集肖特基二极管两端的电压数据和流过肖特基二极管的电流数据，以及获得温差电动势数据；

和一计算机控制系统，用于对数据采集系统进行控制，并根据数据采集系统的数据信息，计算出肖特基二极管的势垒高度qφ_b、有效理查德常数A^**、理想因子n和串联电阻R。

变温系统可包括一杜瓦瓶、一恒温器和一加热装置，与加热装置连接的恒温器设置在杜瓦瓶内，肖特基二极管固定在恒温器上，杜瓦瓶内装液氮，给恒温器提供降温的冷源，在恒温器上设有热电偶，用于测量肖特基二极管的温度，产生温差电动势信号。

加热装置包括一加热电阻丝，该加热电阻丝连接一直流稳压电源、一温度控制仪和一继电器。

所述恒温器可为一T型铜体，热电偶和肖特基二极管固定在恒温器的端部平台上，所述加热电阻丝缠绕在T型铜体的底柱上。

加热装置还包括一温度传感器，用于测量加热电阻丝的温度，温度传感器的信号加在一温度控制仪上，该温度控制仪设定一个温度值用于比较温度传感器测到的温度，随后输出信号控制所述继电器的通断。

所述温度传感器可为电阻温度传感器，该电阻温度传感器与所述加热电阻丝直接接触。

所述恒温器的端部平台上表面粘贴一云母片，该云母片起绝缘作用，云母片上表面再固定一铜片，在该铜片上，用具有弹性的磷铜片压住肖特基二极管样品和热电偶。

数据采集系统可包括一数据采集卡和一电路板，数据采集卡用于对肖特基二极管的两端施加电压信号，并实时采集经电路板放大之后的肖特基二极管两端的电压数据、流过肖特基二极管的电流数据，以及热电偶的温差电动势数据。

本实用新型变温系统可以提供一个78K-460K范围内的任一稳定温度环境。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型将I-V法与激活能法结合，采用计算机自动控制，实现了智能控制测量，提高了测量精度，用软件处理数据，直接获得计算结果，测量效率大大提高。此外，肖特基样品更换方便。

本实用新型样品加热采用温度控制仪控制，温度控制仪和样品加热丝处的电阻温度传感器相连，通过电阻温度传感器测量出加热丝的温度。如果需要改变样品温度，可直接在温度控制仪上设定，温度控制仪自动控制加热丝加热过程，直到温度稳定在设定的数值。

由于加热丝和样品有一定距离，温度稳定之后二者之间有一定的温差，故不能用加热丝的温度代替样品温度，本实用新型利用热电偶测量样品温度，精度高，稳定可靠。

附图说明

图1为本实用新型肖特基二极管特性测试仪的结构框图；

图2为本实用新型肖特基二极管特性测试仪恒温器结构图；

图3为本实用新型肖特基二极管特性测试仪的电路图。

具体实施方式