一种用于器件光学和电学测量以及真空监测的集成设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于真空光学、电学测量技术领域，具体涉及一种用于对器件进行光学和电学测试的集成设备。
【背景技术】
[0002]在研宄功能电子器件(例如光电池、记忆器件、压电器件、热电器件等)的光电特性的时候，测量气氛是一个必须考虑的储存和测量条件。很多新型材料，尤其是有机材料都较易在水氧下变质，这导致很多器件的寿命和气氛有直接的关系。另外，其光学/电学性质也有常常与测试的气氛条件有关。在过去的研宄中，一般通过在手套箱(氮气、氩气等惰性气体气氛)中测量器件的性能来隔绝水氧的影响，但手套箱空间有限，这给器件的测量带来了很多限制。另外更重要的是，由于手套箱尺寸太大，且其保持气氛的功能必须借助外部泵体的持续运转来维持，因此无法用于在运输过程中保持隔绝水氧。最后虽然手套箱的主要成分为氮气氩气等惰性气体，其中含有的少量水氧依然会影响器件性能的稳定性，无法实现在真空条件下测量设备。随着技术的进步，也出现了一些运行在真空条件下测量器件光学/电学性能的新型设备，但这些设备通常较为笨重，而且同样依赖外部电力和泵体的持续运转来维持真空，因此很难用于在运输过程中维持真空。
[0003]本发明通过在一气闭的壳体上安装气体止回阀、电学测试探针和透明窗，得到了一种可以对器件进行有效真空储存，轻便真空运输，并可用于真空光学、电学测试的集成设备。具体说来，本发明可以实现以下功能:借助手套箱的过渡仓或真空泵对器件进行有效地真空储存；持在真空环境下的器件可以轻便运输；同时安装在壳体上的电学测试探针和透明窗允许对内部储存的器件进行真空光学和电学测试；通过负压表可以实时监测壳体内部的气压状况。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种能够对器件进行有效真空储存、方便真空运输的用于真空光学、电学测试的集成设备。
[0005]本发明提出的用于真空光学、电学测试的集成设备，其主体为一个气闭壳体(见图1)，该壳体的一侧安置有气体止回阀(又称单向阀、止逆阀)，该气体止回阀可借助手套箱的过渡仓(antechamber)或相连的真空泵抽取至真空环境，并在大气环境下有效维持内壳体真空状态；壳体的内部下方设有可供待测器件放置的插槽，壳体的一侧具有一个可开关的气密腔盖，待测器件可通过该气密腔盖放置在壳体中；在壳体上、待测器件的正面所对应区域和背面所对应区域分别设有透光视窗，允许外界光的入射，或由待测器件发光的出射，从而实施对待测器件进行光学性能测量；壳体内设有用于探测待测器件的电学测试探针及其固定装置，在壳体的一侧面设有一航空插头(或其他电学接口)，待测器件的电极和由与待测器件相匹配的探针固定装置相连，经配置在壳体上的航空插头(或其他电学接口)导出，并按需适配不同电学性能测量设备。
[0006]本发明的集成设备还可设置负压表，用于测量、监测设备内部的压力状况。
[0007]本发明由于舍弃了用于维持真空系统的泵体，转而依赖止回阀保持壳体内部真空，非常利于携带。
【附图说明】
[0008]图1为本发明集成设备结构图示。
【具体实施方式】
[0009]为了方便理解，下面结合实际数据，描述一次具体的设备使用实例。
[0010]在这一具体的设备使用实例中，使用黄铜作为气闭壳体的材料，石英玻璃作为壳体上的高透视窗。黄铜作为导电性能优异的金属，可有效屏蔽外界电磁干扰。而石英玻璃的高透光性则可有效保证光的出射和入射。壳体上有一个可开关的腔盖，用于放入和取出待测器件。另外壳体上还安装有MX12型4针脚真空航空插头，用于输入和输出电学信号。选用CKT品牌的AKH06A-02S型止回阀以维持壳体内部真空。上述零件(壳体、石英玻璃、腔盖和航空插头)之间以氟橡胶圈密封，并用合适的螺栓紧固。
[0011]待测器件尺寸为15mm*15mm*l.1mm，具有八个电学引脚，可以通过上述腔盖放置于壳体内部。壳体内部设计有合适的插槽用于安置上述待测器件，还有一个塑料框体，用于固定有华荣牌CSR6-2S型探针套以及华荣牌的CSR-6J探针针尖，从而与待测器件的八个电极位置匹配。探针套和航空插头的电极之间用漆包线焊接，使得航空插头的电极与待测器件电极相连通。
[0012]适配的气闭壳体的尺寸为35mm*32mm*25mm，设备总重(包含黄铜壳体，石英玻璃，航空插头，止回阀，探针及其适配部件，和待测器件)小于200g，非常利于器件的运输。借助和止回阀连接的机械泵，设备内部可维持IPa的真空环境。断开机械泵，将设备放在大气环境下，24h后设备内部真空度依然可维持在0.1个大气压以下。
【主权项】
1.一种用于器件光学和电学测量以及真空监测的集成设备，其特征在于主体为一个气闭壳体，该壳体的一侧安置有气体止回阀，该气体止回阀可借助手套箱的过渡仓或相连的真空泵抽取至真空环境，并在大气环境下有效维持内壳体真空状态；壳体的内部下方设有可供待测器件放置的插槽，壳体的一侧具有一个可开关的气密腔盖，待测器件可通过该气密腔盖放置在壳体中；在壳体上、待测器件的正面所对应区域和背面所对应区域分别设有透光视窗，允许外界光的入射，或由待测器件发光的出射，从而实施对待测器件进行光学性能测量；壳体内设有用于探测待测器件的电学测试探针及其固定装置，在壳体的一侧面设有一航空插头或其他电学接口，待测器件的电极和由与待测器件相匹配的探针固定装置相连，经配置在壳体上的航空插头或其他电学接口导出，并按需适配不同电学性能测量设备。2.根据权利要求1所述的集成设备，其特征在于还设置有负压表，用于测量、监测设备内部的压力状况。
【专利摘要】本发明属于真空光学、电学测量技术领域。具体为一种用于器件光学和电学测量以及真空监测的集成设备。本发明集成设备的主体为一气闭壳体，在壳体上安装气体止回阀、电学测试探针、透明窗和负压表等。本发明可以实现以下功能：借助手套箱的过渡仓或真空泵对器件进行有效地真空储存；持在真空环境下的器件可以轻便运输；同时安装在壳体上的电学测试探针和透明窗允许对内部储存的器件进行真空光学和电学测试；通过负压表可以实时监测壳体内部的气压状况。
【IPC分类】G01R31/00, G01M11/00
【公开号】CN104931825
【申请号】CN201510323769
【发明人】陈小青, 张家玮, 侯晓远
【申请人】复旦大学
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年6月13日