专利名称：一种有机半导体器件特性测量仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测量半导体器件参数的测量系统，属于电子测量技术领域。本发 明适用于科学研究和工业生产中有机半导体器件，如有机三极管、有机二极管等参数的测 量工作，也适用于相应无机半导体器件的测量。
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背景技术：
近年来有机半导体器件的研究得到了深入广泛的发展，一些器件如有机电致发光 器件已进入商业生产阶段，对有机半导体器件仍采用无机半导体器件的测量设备，有诸多 不方便，如输出电压不够等。
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发明内容
本发明的目的是针对这种状况提供一种测量有机半导体器件电流电压曲线的仪 器，使测量工作更加方便。本测量仪具有输出电压高的优点，适用于科研单位和生产部门对 有机半导体器件电流电压特性的测量和参数分析工作。
图1是有机半导体器件特性测量仪组成框图。测量时，对于二端器件，一端接D，另 一端接S ；对于三端器件其控制端接G1或G2，其于两端分别接D和S ；对于四端器件，如双栅 极场效应管，其两个控制端分别接G1和G2，其余两端分别接D和S。数据采集卡输出的第一路模拟信号DA0，进入高输出电压直流放大电路，对电压信 号进行放大后，再进入电流放大电路，对电流进行放大，最后进入D端；数据采集卡输出的 第二路模拟信号DA1，进入高输出电压直流放大电路，对电压信号进行放大后，在进入电流 放大电路，对电流进行放大，再进入程控限流电路。程控限流电路中，电流Iei的上限由数 据采集卡输出的m位开关量QOO决定，电流从程控限流电路出来后进入G1端，G1点的电压 信号进入放大倍数自动调节电压放大器，经放大后成为数据采集卡的第一路模拟输入信号 AD0，放大倍数的大小通过η位开关量QIO送入数据采集卡；数据采集卡输出的第三路模拟 信号DA2、输入模拟信号ADl及输入开关量信号QIl的工作流程分别与DAI、ADO和QIO相 同；S端流出的电流Is进入程控限流电路，其电流上限由数据采集卡输出的m位开关量Q03 决定，S端的电压信号，进入放大倍数自动调节电压放大器，经放大后形成数据采集卡组的 模拟输入信号AD2，其放大倍数通过η位开关量QI2送入数据采集卡组。
具体实施例方式本发明的目的由以下一些措施实现(1)有机半导体器件测量仪由十三部分组成，如图1所示。它们分别是一个数据采 集卡组、三个高输出电压直流放大器、三个放大倍数自动调节放大电路，三个电流放大器电 路和三个程控限流电路；
(2)数据采集卡组由1个或多个基于PCI、PC、RS232或UBS总线的数据采集卡组 成。基于PCI和PC总线的数据采集卡组直接插在计算机主板上的PCI或ESA插槽上使测 量仪以并行方式与计算机联接，而基于RS232或USB总线的数据采集卡组则通过RS232或 USB接口以串行方式与计算机联接；(3)高输出电压直流放大电路能输出高达士500V的直流电压；而电流放大电路能 将在此电压下输出高达5A的电流；(4)放大倍数自动调节电压放大电路能根据输入信号的大小从多个放大倍数中自 动选择最合适的一个，将电压放大至数据采集卡输入电压范围(-5V +5V)，产生代表放大 倍数的η位开关量，并送至数据采集卡组；(5)程控限流电路限制流过电流的上限，以保护器件，其电流上限通过数据采集板 输出的m位开关量控制；(6)测量系统在操作软件SDMeas的控制下运行。它具有二端器件(整流二极管， 发光二极管等)、三端器件(三极管、场效应管等)和四端器件等测量功能。半导体器件测量仪使用方法(1)用二端器件功能测量IV曲线，以发光二极管为例1>开启计算机；2>在测量仪未开启的情况下，将发光二极管的正端(较长的一个引脚)和负端分 别与测量仪的D和S相接；3>开启测量仪电源；4>运行软件SDMeas，单击“二端器件”；5>设置流过器件的电流上限、电压扫描范围、扫描速度和测量点数；5>输入数据保存文件名；6>单击“测量”。(2)用三端器件功能测量器件特征曲线，以测量场效应管输出特性曲线为例。1>开启计算机；2>在测量仪未开启的情况下，将场效应管的漏极、源极和栅极分别与测量仪的D、 S和G1相联接；3>开启测量仪电源；4>运行软件SDMeas，单击“三端器件”；5>设置漏级电流上限和栅极电流上限；6>设置漏源电压的扫描范围、扫描速度和测量点数；7>输入数据保存文件名；8>单击“测量”。
权利要求
一种适用于有机半导体和无机半导体器件参数测量的测量仪，它包括数据采集板组、叁个高输出电压直流放大电路、叁个电流放大电路、两个放大倍数自动调节电压放大电路和叁个程控限流电路组成。
2.权利要求1所述的有机半导体器件测量仪，其特征在于，数据采集板与计算机以PCI 与并行接口，或USB，RS232等串口连接。
3.权利要求1所述的半导体器件参数测量仪，其特征在于，放大倍数自动调节电压放 大电路具有放大倍数自动调节功能，即它能够根据输入信号的大小自动选择放大倍数，使 输出电压始终位于数据采集卡可测量的范围之内，如_5 +5V并输出描述放大倍数大小的 η位开关量至数据采集卡的开关量输入端，η为大于1的整数。
4.权利要求1所述的半导体器件参数测量仪，其特征在于，程控限流电路的电流上限 通过m位开关量控制，m为大于1的整数。
5.权利要求1所述的半导体器件参数测量仪，其特征在于，可以测量双栅极或双基极 四端器件。
全文摘要
有机半导体器件的研究已非常广泛，对于其特征曲线的测量，目前大多使用原有针对无机半导体器件设计的仪器。与无机半导体器件相比，有机半导体器件不仅工作电压高，而且由于工作机制更复杂而使参数种类更多。因此使用现有测量仪器，不仅价格昂贵，而且很不方便。本发明涉及一种有机半导体器件的测量仪。有机半导体器件测量仪包括数据采集板组、高输出电压直流放大电路、电流放大电路、放大倍数自动调节电压放大电路和程控限流电路。测量仪不仅适用于有机半导体器件，也适用于传统无机半导体器件的测量。
文档编号G01R31/26GK101881806SQ20101016215
公开日2010年11月10日 申请日期2010年4月4日 优先权日2010年4月4日
发明者彭应全, 王颖 申请人:兰州大学