[实用新型]一种可同时测量热电参数和霍尔系数的测量系统

说明书

本实用新型涉及一种可同时测量热电参数和霍尔系数的测量系统，系统包括样品台、测试芯片、待测样品、永磁体、数据采集及测量模块，所述待测样品设置于所述测试芯片中，所述测试芯片位于所述样品台中；所述永磁体位于所述样品台的一侧，用于给所述样品台中的待测样品提供测试磁场；所述数据采集及测量模块通过测试芯片与待测样品电连接，用于给待测样品提供测试电流以及用于测量待测样品的电参数；所述测试芯片包括用于测量待测样品两端温度的温度计以及用于给待测样品其中一端进行加热的加热器。本实用新型将Seebeck系数、电阻率和霍尔系数测量集成到同一个装置上，同一个待测样品的这三个物理量在变温过程中一次测量完成。

技术领域

本实用新型涉及热电半导体材料性能测试装置，具体涉及一种可同时测量热电参数和霍尔系数的测量系统。

背景技术

热电材料的使用应用领域比较广泛，可以用来作温度传感器，比如热电偶；可以用来温差发电，比如温差发电片；也可以用来制冷，比如半导体制冷片。

在制冷和发电的应用中，热电参数和霍尔系数决定材料热电效率，计算热电优值的公式为：其中，α为材料的Seebeck系数；σ为材料的电导率；λ为材料的热导率；其中的Seebeck系数和电导率与材料内部的载流子浓度和迁移率有直接的关系，载流子浓度和迁移率通常通过霍尔系数测试仪进行测量，一般情况下热点参数和霍尔系数通过不同的设备分别进行测量，但是，不同设备测试的样品很难保证性能一致，因此数据对比分析比较困难；另外，重复测试导致设备集成度低投资大，同时测试效率低过程长。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种可同时测量热电参数和霍尔系数的测量系统，所述系统包括样品台、测试芯片、待测样品、永磁体、数据采集及测量模块，所述待测样品设置于所述测试芯片中，所述测试芯片位于所述样品台中；

所述永磁体位于所述样品台的一侧，用于给所述样品台中的待测样品提供测试磁场；

所述数据采集及测量模块通过测试芯片与待测样品电连接，用于给待测样品提供测试电流以及用于测量待测样品的电参数；

所述测试芯片包括用于测量待测样品两端温度的温度计以及用于给待测样品其中一端进行加热的加热器。

进一步地，所述数据采集及测量模块包括电压表、电流源和继电器阵列，所述电压表和电流源均与所述继电器阵列电连接，所述继电器阵列通过测试芯片与待测样品电连接，所述电压表用于测量待测样品的电压参数，所述电流源用于给待测样品提供测试电流。

进一步地，所述系统还包括温控装置、加热装置和温度传感器，所述样品台为密闭的腔室，所述加热装置和温度传感器放置于所述样品台的腔室中，所述温控装置包括PID控制器和功率调整器，所述PID控制器和所述加热装置均与所述功率调整器电连接，所述温度传感器与所述PID控制器电连接。

进一步地，所述系统还包括转动电机和电机驱动装置，所述永磁体安装于所述转动电机的输出轴上，所述电机驱动机构用于驱动转动电机转动，控制永磁体转动。

进一步地，所述温度计为薄膜铂电阻温度计，所述温度计为两个，分别位于所述待测样品的两端且与所述待测样品的两端接触。

进一步地，所述加热器为薄膜电阻丝加热器，所述薄膜电阻丝加热器为两个，分别位于所述待测样品的两端且与所述待测样品的两端接触。