一种光电器件探针测试系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种光电器件探针测试系统，属于光电器件性能测试领域，它包括密闭的测试腔、样品台、探针台、接线槽、光采集和发射探头、光电测试仪器，样品台位于测试腔腔体的中部，探针台位于样品台下方，并通过旋转升降装置与样品台上的样品接触，探针台的探针阵列通过导线与测试腔外的接线槽相连接，光采集和发射探头悬于测试腔腔体内样品台的上方，并通过光纤接到腔外的光电测试仪器。该光电器件探针测试与器件制备系统整合后，可原位实现在真空、氮气、氧气和特殊气氛环境下，对电致发光器件、太阳能电池、场效应晶体管、电存储器件等的快速、简便、标准化、模块化和自动化的检测。
【专利说明】一种光电器件探针测试系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于光电器件性能测试领域，具体涉及一种光电器件探针测试系统。
【背景技术】
[0002]目前，各种各样的光电器件被广泛用于人们的日常生活中，而每种光电器件的研究和开发都需要对其性能进行反复测试，从而优化其结构、评估其性能稳定性。
[0003]实验室传统的测试方法是把光电器件放置于手套箱或空气中手动逐点测量，以有机发光二极管(OLED)的测试为例，一般需要测三组参数:发光点的电流电压曲线、亮度和光谱。
[0004]实验室一般的测试法是:(I)用夹子夹在OLED器件某个发光点的正负极上，夹好后固定在固定托上，通过电流电压源给器件加一系列电压，测得这个发光点的电流电压曲线。同时通过亮度色度计(PR655)对准发光点聚焦来测得每个电压下的光谱和亮度；(2)测完一个点后，把OLED器件取下来，夹子夹在其他点的正负极上，依次重复(I)的操作，直到所有点都测完。
[0005]该方法存在以下不足:一是测量时光电器件暴露于空气中，当器件对水气和氧气敏感时，器件性能测试的重复性不好，如果在手套箱或封装后测试，操作步骤繁杂，成本较高；二是由于光电器件的电极一般较薄，而测试时需人工用夹子夹住光电器件的电极，因此，常常因人工操作不当损伤电极，得不到准确的测试结果；三是测试时，需手工操作，逐点测量，操作复杂，效率较低。
[0006]如何克服现有技术中的不足已成为现有光电器件性能测试领域亟待解决的技术难题。
实用新型内容
[0007]本实用新型的目的就是为了克服现有技术中的不足，提出一种光电器件探针测试系统，该系统能够实现在真空、氮气、氧气和特殊气氛环境下，通过探针触碰的方式，对光电器件进行快速、简便和自动化测试。
[0008]本实用新型采用的技术方案如下:
[0009]一种光电器件探针测试系统，包括测试腔、样品台、探针台、接线槽、光采集和发射探头、光电测试仪器，样品台位于测试腔腔体的中部，探针台位于样品台下方，并通过旋转升降装置与样品台上的样品接触，探针台的探针阵列通过导线与测试腔外的接线槽相连接，光采集和发射探头悬于测试腔腔体内样品台的上方，并通过光纤接到腔外的光电测试仪器，所述的光采集和发射探头为锆钛酸铅压电陶瓷探头。
[0010]所述的测试腔为密闭腔体，因此该系统能够实现在真空、氮气、氧气和特殊气氛环境下，对光电器件进行快速、简便和自动化测试。
[0011]所述的探针阵列含有至少3根探针，接线槽上有与每个探针相对应的接线柱。
[0012]本实用新型的测试过程:
[0013]将刚刚制备好的光电器件从器件制备系统的蒸镀位传递到测试腔中的测试位，通过样品台的旋转和升降以及探针台相对于样品台的升降，使探针接触到光电器件的电极。测试时:
[0014]I)对于电致发光二极管器件，将接线槽外接电流电压源，给光电器件外加电场，由光采集和发射探头将光信号导入光纤，光纤再将信号传送到腔外的光电测试仪器中，然后由程序控制依次自动测试每一个发光点，从而得到光电器件的伏安曲线、光谱和亮度等的参数，实现对电致发光二极管器件性能的测试。
[0015]2)对于太阳能电池器件，光纤将由太阳光模拟器模拟出的太阳光传送到光采集和发射探头，同时光采集和发射探头对准具体的某个器件点，然后测试这个器件点对应接线槽上两根接线柱的电压-电流曲线，然后由程序控制依次自动测试每一个器件点，实现对太阳能电池器件性能的测试。
[0016]还可用上述方法实现对应常效应晶体管、电存储器件的自动测试。
[0017]由于整个探针测试系统都处于密闭腔中，选用真空环境可保护光电器件的原始性质，测出来的结果比在空气中测试的结果准确；选用氧气环境或者人为控制的气氛可以定量研究环境对器件性能的影响。
[0018]本实用新型的有益效果:(I)通过自动化的设计，极大的简化了光电器件的测试过程，节约了测试时间；(2)采用探针接触光电器件的电极来测试其性能，使得其电极得到了良好的保护；(3)由于整个测试过程都在密闭测试腔室中完成，因此可以研究不同环境下光电器件的性能；(4)该测试系统可与器件制备系统整合，实现原位器件性能测试；(5)该系统的适用性较为广泛，如对太阳能电池的光伏响应(CV)曲线和光电转换效率的原位测试、对场效应晶体管的开关比和响应时间的测试、对电存储器件的存储状态和伏安曲线的测试等。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型光电器件探针测试系统结构示意图；
[0020]图2是本实用新型探针台的结构示意图；
[0021]图中:1_测试腔、2-样品台、3-探针台、4-接线槽、5-光采集和发射探头、6_光电测试仪器。
【具体实施方式】
[0022]以下结合附图，对本实用新型提出的一种光电器件探针测试系统做进一步详细的说明。
[0023]如图1所示，本实用新型包括测试腔1、样品台2、探针台3、接线槽4、光采集和发射探头5、光电测试仪器6。样品台2位于测试腔I腔体的中部，探针台3位于样品台2下方，并通过旋转升降装置与样品台2上的样品接触，探针台3的探针阵列通过导线与测试腔I外的接线槽4相连接，光采集和发射探头5悬于测试腔I腔体内样品台的上方，并通过光纤接到腔外的光电测试仪器6，所述的光采集和发射探头5为锆钛酸铅压电陶瓷探头。
[0024]测试腔I为中空圆柱形密闭腔体。
[0025]参照图2所示,探针台3上有11根半径为Imm的铜质探针，(数量11根仅做示例，不作为对本实用新型结构的限制)，则接线槽4相应地布置11个接线柱。
[0026]以测试有机电致发光二极管(OLED)器件的为例。
[0027]该测试系统先与器件制备系统整合，在真空环境下，将刚刚制备好的光电器件从器件制备系统的蒸镀位传递到测试腔中的测试位上后:
[0028](I)通过样品台和探针台的升降、旋转操作，使得探针正好与OLED器件上的电极接触，其中处于最上方的两根探针触碰的是器件的ITO阳极，其他9根探针触碰的是器件上各个发光点对应的阴极；
[0029](2)测试时，接线槽外接电流电压源，点亮相应的发光点，由光采集和发射探头将信号通过光纤传送到光电测试仪器中，然后由程序控制依次自动测试每一个发光点，从而实现对OLED器件的伏安曲线、光谱和亮度等的测试；
[0030](3)换其他接线槽的端口，重复⑵的操作，对OLED器件其他发光点测试；
[0031](4)当第一个OLED器件上所有的发光点都测完了，通过样品台的旋转和升降，使探针和第二个OLED器件上的电极接触，重复(2) (3)的操作，测试第二个OLED器件；
[0032](5)重复(4)的操作，直到所有OLED器件都测完。
[0033]上述实施例仅是对本实用新型的说明，并非对本实用新型做出任何形式上的限制，在不脱离本实用新型的技术方案范围之内，任何利用上述揭示的技术内容作出简单变换的等同方案，均属本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种光电器件探针测试系统，其特征在于包括密闭的测试腔、样品台、探针台、接线槽、光采集和发射探头、光电测试仪器，样品台位于测试腔腔体的中部，探针台位于样品台下方，并通过旋转升降装置与样品台上样品接触，探针台的探针阵列通过导线与测试腔外的接线槽相连接，光采集和发射探头悬于测试腔腔体内样品台的上方，并通过光纤接到腔外的光电测试仪器，所述的光采集和发射探头为锆钛酸铅压电陶瓷探头。
2.根据权利要求1所述的光电器件探针测试系统，其特征在于:所述的接线槽上有与每个探针相对应的接线柱。
3.根据权利要求1所述的光电器件探针测试系统，其特征在于:所述的探针阵列含有至少3根探针。
【文档编号】G01R31/26GK203929993SQ201420336202
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年6月23日 优先权日:2014年6月23日
【发明者】郭旺水 申请人:郭旺水