[实用新型]一种用于测量石墨烯薄膜材料电阻率的探针装置

说明书

本实用新型的一种用于测量石墨烯薄膜材料电阻率的探针装置，探针套筒的套筒限位部设置在套筒腔体的底端，探针弹簧套设在套筒腔体内；探针针轴的针轴卡接部设置在针轴本体的上部，针轴本体的上部套设在套筒腔体内且所述针轴卡接部卡设在套筒限位部之上，针轴端部设置在针轴本体的底端且与石墨烯薄膜材料接触。探针顶端封盖设置在套筒腔体的顶端，探针弹簧的一端与探针顶端封盖相抵，探针弹簧的另一端与探针针轴的顶端平面相抵。针对不同膜厚的石墨烯薄膜材料设计不同的探针端部，精度高，测量结果稳定。使用探针装置测量石墨烯薄膜材料的电阻率，可大大减小对石墨烯薄膜材料表面的破坏，可实现在不同测试原理或不同仪器上多次使用同材料进行测量。

技术领域

本实用新型涉及石墨烯电性检测装置技术领域，尤其涉及一种用于测量石墨烯薄膜材料电阻率的探针装置。

背景技术

石墨烯薄膜材料由于其出色的电学性质，在相关行业中具有很大的潜力。测量其电阻率及其他相关电学性质成为衡量石墨烯薄膜材料合格测试最重要的一环。由于不同层数石墨烯薄膜材料具有不同厚度，且不同层数对石墨烯材料其相关电学性质具有很大影响，根据不同厚度选择其最适宜的检测方式才能使测量结果准确可靠。

目前用以测量石墨烯薄膜材料电阻率及相关电学性质的方法主要有导电银胶和焊接方法等，这样会对石墨烯薄膜表面有损坏，无法多次使用样品，即无法用其余手段检测当次检测的准确性。采用焊接与导电银胶等进行连接，并不能考虑石墨烯薄膜厚度对电阻率等电学性质的影响，而是采用相同的单一测试方法解决不了充分连接问题，导致测量结果不准确、不可靠、不可重复利用其余方式验证。且使用焊接与导电银胶等无法保证连接一致性，即难以实现多次测试中保持同一连接状态，影响测试结果。

使用范德堡法测量薄膜材料电阻率时，要求接触极点相对样品要足够的小，但使用焊接或导电银胶为保证与导线充分连接，做不到接触点相对样品足够小，导致测量结果必然不准确。

因此，为了准确检测前述的石墨烯薄膜材料的电阻率及相关电学性质，需要提供一种用于测量石墨烯薄膜材料电阻率的探针装置，以克服上述现有技术的缺陷，应用于对不同膜厚的石墨烯薄膜材料利用范德堡法测量其电阻率。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种用于测量石墨烯薄膜材料电阻率的探针装置，针轴端部与不同膜厚的石墨烯薄膜材料形成良好的接触，避免破坏石墨烯薄膜材料的表面，可对测试的石墨烯薄膜材料无损多次测量。

为解决以上技术问题，本实用新型采用下述技术方案：

一种用于测量石墨烯薄膜材料电阻率的探针装置，包括同轴设置的探针针轴、探针套筒、探针弹簧和探针顶端封盖，所述探针套筒包括套筒腔体和套筒限位部，所述套筒限位部设置在套筒腔体的底端，所述探针弹簧套设在套筒腔体内。

所述探针针轴包括针轴本体、针轴卡接部和针轴端部，所述针轴卡接部设置在针轴本体的上部，所述针轴本体的上部套设在套筒腔体内且所述针轴卡接部卡设在套筒限位部之上，所述针轴端部设置在针轴本体的底端且与石墨烯薄膜材料接触。所述针轴卡接部与针轴本体一体成型，所述针轴卡接部与套筒腔体的内壁紧密同轴配合连接，且由于针轴卡接部卡设在套筒限位部之上，针轴本体可相对于套筒腔体上下往复运动。

所述探针顶端封盖设置在套筒腔体的顶端，所述探针弹簧的一端与探针顶端封盖相抵，所述探针弹簧的另一端与探针针轴的顶端平面相抵。所述探针弹簧为确定弹性系数的弹簧。

优选地，所述探针顶端封盖包括封盖本体、封盖顶端和封盖连接部，所述封盖连接部设置在封盖本体的底端中心，所述封盖连接部自套筒腔体的顶端插入其内，所述封盖顶端焊接导电线。所述封盖连接部与套筒腔体同轴配合紧密连为一体。所述探针弹簧的一端与封盖连接部的底端平面相抵。

优选地，所述封盖连接部的外径与套筒腔体的内径相同，保证封盖连接部与套筒腔体紧密连接，要求使用过程针轴端部几乎无横向位移的情况下使针轴端部下降到石墨烯薄膜样品表面给予压力。