[实用新型]用于评价半导体粉末材料导电类型和载流子浓度的装置

说明书

本实用新型公开了一种用于评价半导体粉末材料导电类型和载流子浓度的装置，搅拌分散装置包括磁力搅拌器和烧杯，烧杯放置在磁力搅拌器上；电泳沉积装置包括第一电化学池、两个导电衬底和直流电源，两个导电衬底放置在第一电化学池中且导电衬底与直流电源连接；电化学测试装置包括第二电化学池、对电极、参比电极、电化学工作站和计算机，对电极、参比电极放置在第二电化学池中，对电极、参比电极与电化学工作站连接，电化学工作站与计算机连接。本实用新型结构设计巧妙，灵活实用性强，制作简单成本低廉，专门用于对半导体粉末材料导电类型和载流子浓度进行测试和评价，从而更好地对半导体气敏、光催化等特性机理做贡献。

技术领域

本实用新型涉及一种评价装置，具体涉及一种用于评价半导体粉末材料导电类型和载流子浓度的装置。

背景技术

‌半导体材料在人们日常生活中有着广泛的应用，在光伏、集成电路、照明等领域均已经形成庞大的产业。电阻率、载流子浓度、迁移率是衡量半导体性能的重要参数，它们之间存在着一定关系：ρ = 1/n·μ·q。电阻率可以通过半导体四探针测试仪或霍尔效应测试仪获得，载流子浓度和迁移率均可以通过霍尔效应测试仪测量得到，知道其中的两个参数就可以计算出另一个参数。例如，若要获得一个较好性能的晶体管，迁移率的提升是十分有必要的，而提升载流子迁移率则需要对材料的晶体质量进行优化提高，对其内部的晶体缺陷进行有效抑制。然而，常规的电学参数测量手段均要求半导体材料呈块体或薄膜形式，对于纳米结构的半导体粉体材料则无能为力。

近些年来，半导体纳米材料广泛应用到气敏传感、光催化降解污染物、光催化分解水制氢等众多领域。对半导体粉末材料，尤其是一些新型材料，例如Ag₃PO₄、AgVO₃等的电学参数评价就显得十分必要，但常规的测量手段如四探针仪、霍尔效应测试仪均难以胜任这种形态的材料电学测量。此外，半导体纳米材料也往往需要进行掺杂以调控其载流子浓度或改变其导电类型，有报道指出可通过形成TiO₂ PN结增强光生载流子分离达到增强光催化活性的预期，但如何监控是否达到预期的掺杂浓度是一个不小挑战，并且通过常规手段如霍尔效应难以获得准确的信息。

截止目前，尚没有任何一种测试装置能够适用于对半导体粉体材料或纳米材料进行电学参数评价。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种用于评价半导体粉末材料导电类型和载流子浓度的装置，解决半导体粉末材料在电学性能参数难以评价问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于评价半导体粉末材料导电类型和载流子浓度的装置，包括支撑台、搅拌分散装置、电泳沉积装置和电化学测试装置；搅拌分散装置、电泳沉积装置和电化学测试装置依次放置在支撑台上；搅拌分散装置包括磁力搅拌器和烧杯，磁力搅拌器放置在支撑台上，烧杯放置在磁力搅拌器上；电泳沉积装置包括第一电化学池、两个导电衬底和直流电源，第一电化学池放置在支撑台上，两个导电衬底放置在第一电化学池中且导电衬底与直流电源连接；电化学测试装置包括第二电化学池、对电极、参比电极、电化学工作站和计算机，第二电化学池放置在支撑台上，对电极、参比电极放置在第二电化学池中，对电极、参比电极与电化学工作站连接，电化学工作站与计算机连接。

进一步的，所述支撑台上开凿有放置磁力搅拌器和两个电化学池的凹槽。

进一步的，所述两个导电衬底纵向平行放置在第一电化学池中。

进一步的，所述对电极水平放置在第二电化学池中。

与现有技术相比本实用新型结构设计巧妙，灵活实用性强，制作简单成本低廉，专门用于对半导体粉末材料导电类型和载流子浓度进行测试和评价，从而更好地对半导体气敏、光催化等特性机理做贡献。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型半导体材料莫特-肖特基特性曲线图；