[发明专利]一种基于范德堡法的高通量微区电学性能检测系统及检测方法

说明书

本发明涉及材料电学性能检测领域，具体涉及一种基于范德堡法的高通量微区电学性能检测系统及检测方法。检测系统包括样品台、检测机构和位置调节机构。样品台用于放置待检测的样品；检测机构具有多根探针，用于利用范德堡法对样品进行检测；位置调节机构用于在检测过程中自动调整探针与样品台的相对位置，以使探针能够对样品的不同微区进行检测。检测方法基于检测系统实现。其能够对高通量的样品进行检测，与高通量实验技术更加匹配，使高通量实验技术实现整体的提速。位置调节机构实现了自动化调节，代替了人工调节，效率大大提高，与高通量检测的匹配度更高。

【技术领域】

本发明涉及材料的电学性能检测领域，具体而言，涉及一种基于范德堡法的高通量微区电学性能检测系统及检测方法。

【背景技术】

高通量制备技术通过并行多通道合成或高通量物理气相沉积等方法，实现单次实验最多几百万个具有不同成分或制备参数的样品制备，与传统的“试错”实验方法相比，实验效率有质的提升，与之相匹配的高通量表征技术越来越受到重视。

为了适应在高通量标准下的材料检测需要，目前，在材料电学性能检测以及半导体性能测试的工作中，通常采取以下方式来进行：

(1)采用并行分布的探针阵列对样品进行测试。此类方法受探针加工工艺和相邻探针间较大静电吸引的影响，限制了其进一步提升实验通量，且存在智能化程度低、要求测试样品为标准正方形等问题。

(2)利用探针组成28*28的阵列，每4个探针一组，可对7*7高通量薄膜材料进行高通量电学测试。这类方法需要同时向整个高通量薄膜材料施加匀强磁场，而实验通量较大的高通量薄膜材料往往面积也较大，在较大尺度上获得匀强磁场具有较大的难度，而且还会大幅度提高检测的成本。

(3)为了提高测试的通量，采取缩小待测薄膜尺寸，这样就需要制备与样品相对应的微型集成电路阵列，使得成本进一步提高。且由于多种薄膜样品需要在制备完成后进行高温烧结处理，在高温烧结过程中集成电路中的成分可能会扩散进薄膜中，导致薄膜性能发生变化，降低测试结果可行度。

由此可知，目前针对材料电学性能检测以及半导体性能测试的高通量检测手段存在着检测限制大、成本高、可行度低的缺陷，对于提高在高通量标准下的检测效率和准确性非常不利。

有鉴于此，特提出本申请。

【发明内容】

为了解决现有技术中针对高通量的实验产品存在的检测效率低下的技术问题，本发明的实施例提供了一种基于范德堡法的高通量微区电学性能检测系统及检测方法。

本发明的实施例提供一种基于范德堡法的高通量微区电学性能检测系统，其包括：样品台、检测机构和位置调节机构。样品台用于放置待检测的样品；检测机构具有多根探针，用于利用范德堡法对样品进行检测；位置调节机构用于在检测过程中自动调整探针与样品台的相对位置，以使探针能够对样品的不同微区进行检测。

优选地，位置调节机构还具有运动轨迹设定模块，用于设定探针与样品台的相对运动轨迹。

优选地，位置调节机构针对样品台和每一探针进行独立的相对位置调整。

优选地，每一探针均与电流端口及电压检测端口选择性电性连接。

优选地，高通量微区电学性能检测系统还包括磁性件和/或加热单元；其中，磁性件用于为样品的检测提供磁场环境；加热单元用于为样品的检测提供所需的检测温度。

优选地，高通量微区电学性能检测系统还包括磁场调节组件，用于反转磁性件的磁场。

为了进一步解决上述技术问题，本发明的实施例还提供一种采用上述的基于范德堡法的高通量微区电学性能检测系统的检测方法，其包括：放置待检测的样品于样品台；利用检测机构的多根探针对样品进行检测，在检测过程中，利用位置调节机构自动调整探针与样品台的相对位置，使探针能够对样品的不同微区进行检测。