半绝缘半导体电阻率气控悬浮式探针电容探头及测试方法与流程

文档序号:12455238阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种半绝缘半导体电阻率气控悬浮式探针电容探头,其特征在于,包括测试电路、测试电极、外壳,测试电极通过软导线与测试电路相连,在外壳内部的底端设有一实体中轴,在中轴内设有保护气输送通道、电极悬浮通道,所述保护气输送通道一端与外部的保护气供应系统相连,另一端与电极悬浮通道的下部相通,所述电极悬浮通道为竖直通道,贯穿中轴,测试电极置于其中;保护气输送过程中设有压力控制阀门,该阀门与设于探头外的控制电路相连;测试时,在保护气的压力作用下,测试电极可在电极悬浮通道内悬浮一定的高度。

2.根据权利要求1所述的半绝缘半导体电阻率气控悬浮式探针电容探头,其特征在于,所述电极悬浮通道上设有两个衬套,一个设置在电极悬浮通道的顶端,另一个设置在氮气输送通道与电极悬浮通道相通处。

3.根据权利要求2所述的半绝缘半导体电阻率气控悬浮式探针电容探头,其特征在于,所述衬套材料为红宝石。

4.根据权利要求1所述的半绝缘半导体电阻率气控悬浮式探针电容探头,其特征在于,所述保护气供应系统与保护气输送通道之间设有依次密封相连的直通接头、连接短管、90°弯接头,所述直通接头一端设置在外壳外部,通过管道与保护气供应系统相连,90°弯接头的一端与保护气输送通道密封连接。

5.根据权利要求1所述的半绝缘半导体电阻率气控悬浮式探针电容探头,其特征在于,所述外壳包括外壳侧壁、外壳基座,以及设置在上下两端的上盖板和下盖板,四者围成一空腔,中轴设置在外壳基座内;在下盖板上对应电极悬浮通道位置也设有垂直通孔以使测试电极伸出;在外壳侧壁上设有可开启的侧安装板。

6.根据权利要求1所述的半绝缘半导体电阻率气控悬浮式探针电容探头,其特征在于,所述外壳均采用金属材料加工而成;

所述测试电极为直径0.8mm~1.5mm的实心铜质圆棒;

所述保护气采用氮气,或干燥的压缩空气。

7.一种基于权利要求1-6任一项所述的半绝缘半导体电阻率气控悬浮式探针电容探头的测试方法,其特征在于,步骤是:在测量前,根据当前样品确定测试电极需要悬浮的预定高度;调节压力控制阀门,将一定压力的保护气输送到测试电极和样品之间,使测试电极在压力作用下悬浮在预定高度。

8.根据权利要求7所述的测试方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)测试前,根据大量实验建立压力和测试电极悬浮高度之间的关系式,以及确定各种类型样品需要悬浮的预定高度;

查找当前样品得到当前测试电极需要悬浮的预定高度;根据预定高度,代入上述关系式得到压力调整值;

(2)控制测试探头移动到样品其中一个测量点处,控制器调整压力控制阀门,将压力在压力调整值的保护气输送到测试电极和样品之间;待测试电极位置稳定后进行测试;

(3)重复步骤(2),直到所有测量点完成测试。

9.根据权利要求8所述的测试方法,其特征在于,所述步骤(1)中,压力和测试电极悬浮高度之间的关系式通过拟合或插值方式得到,压力由设置在压力控制阀门后方的压力表测得。

10.根据权利要求8所述的测试方法,其特征在于,所述步骤(1)中,确定各种类型样品需要悬浮的预定高度,步骤是:对于每一类,提供一标准样品,测试时,逐步调整电极和标准样品之间的距离,电极采集的信号经过电荷放大器放大后,根据该信号大小确定哪个距离最优。

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