專利名稱：一種半導(dǎo)體特性參數(shù)綜合測試設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及半導(dǎo)體性能測試領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體光、電、磁及其相互耦合性質(zhì)的綜合表征方法。
背景技術(shù)：
當前在半導(dǎo)體領(lǐng)域，光電技術(shù)發(fā)展迅速，比如LED產(chǎn)業(yè)，蘊含著一場新的技術(shù)革命，可能會建立起一個全新的產(chǎn)業(yè)體系；在通信領(lǐng)域，3G信息時代的到來，計算機、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，均離不開半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。而半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開先進的測試技術(shù)。光、電、力、磁是材料表征的4個基本方面，尤其是光、電、磁的性質(zhì)，更是半導(dǎo)體材料和器件非常重要的參數(shù)。而目前的商業(yè)設(shè)備一般都是側(cè)重于單一方面的測試，而常常忽略各參數(shù)間耦合性質(zhì)的測試，而本申請所側(cè)重的就是將光、電、磁各參數(shù)測試綜合起來，設(shè)計一套設(shè)備，該設(shè)備不僅能測試光、電、磁單方面的性質(zhì)，還可以進行不同參數(shù)的耦合性質(zhì)。目前還未見到有這類的設(shè)備。目前，光、電、磁單獨的參數(shù)測試技術(shù)已經(jīng)都很完善，因此本申請所要做的主要是通過合理的設(shè)計與評估，再配合編程，將各模塊有機的結(jié)合起來。這樣一個整體即由原來的只能測試三個單方面的性質(zhì)，變?yōu)槌ㄟ@三方面測試外，還可以進行光電、光磁、電磁以及光電磁耦合測試的綜合測試系統(tǒng)，硬件部分還是原來的硬件部分，但是所能發(fā)揮的功能卻遠大于原來的硬件部分所能發(fā)揮的功能。同時由于本設(shè)備的樣品制作采用低溫制冷機，因此還可以進行變溫的實驗，這樣就可以在原來的基礎(chǔ)上大大擴展溫度這一參數(shù)，使得通過系統(tǒng)所能獲得信息大大增加。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種半導(dǎo)體特性參數(shù)綜合測試設(shè)備。一種半導(dǎo)體特性參數(shù)綜合測試設(shè)備包括光源、光學(xué)探測系統(tǒng)、電學(xué)系統(tǒng)、磁學(xué)系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)，所述光學(xué)探測系統(tǒng)、電學(xué)系統(tǒng)、磁學(xué)系統(tǒng)通過通訊接口連接至控制系統(tǒng)，所述光學(xué)探測系統(tǒng)、電學(xué)系統(tǒng)、磁學(xué)系統(tǒng)任意兩者之間通過控制系統(tǒng)實現(xiàn)切換。所述光源為激光光源或?qū)捁庾V光源。所述光學(xué)探測系統(tǒng)具有分光系統(tǒng)和探測系統(tǒng)。所述電學(xué)系統(tǒng)為電源表、電流表、電壓表中任意一種。 所述磁學(xué)系統(tǒng)為單極磁體或雙極磁體。所述控制系統(tǒng)為計算機。進一步包括低溫制冷機，待測樣品可放置在所述低溫制冷機中。為了解決上述問題，本實用新型將獨立的光電磁測試設(shè)備模塊整合，并通過合理的組合與結(jié)構(gòu)設(shè)計，配合以編程，將這些功能有機的結(jié)合起來。本實用新型的積極效果在于將獨立模塊有機結(jié)合到一起，不僅能獨立進行測試， 還能進行耦合測試，從而大大拓展了測試的模式和能力。

圖I是本發(fā)明提供的半導(dǎo)體特性參數(shù)綜合測試設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種半導(dǎo)體特性參數(shù)綜合測試設(shè)備。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為一種半導(dǎo)體特性參數(shù)綜合測試設(shè)備，具有獨立的光、電、磁測試功能，所述測試設(shè)備包括光源100、光學(xué)探測系統(tǒng)(附圖中未標示)、電學(xué)系統(tǒng)(附圖中未標示)、磁學(xué)系統(tǒng)(附圖中未標示)以及控制系統(tǒng)121，所述光學(xué)探測系統(tǒng)、電學(xué)系統(tǒng)、磁學(xué)系統(tǒng)均可通過通訊接口連接至控制系統(tǒng)121，所述光學(xué)探測系統(tǒng)、電學(xué)系統(tǒng)、磁學(xué)系統(tǒng)任意兩者之間可通過控制系統(tǒng)121實現(xiàn)切換。光電磁測試模塊之間可以進行隨意組合，經(jīng)彼此之間可調(diào)制的耦合測試；可以進行常溫或者可變溫的測試。本實施例中磁學(xué)系統(tǒng)采用的是雙極磁體105，并且磁場強度可調(diào)。作為可選實施方式，還可采用單擊磁體。本實施例還包括一低溫制冷機106,置于雙極磁體105的磁場中；待測樣品107可放置在低溫制冷機106中，進行常溫或者低溫變溫實驗。本實施例中的電學(xué)系統(tǒng)可為電源表、電流表、電壓表中任意一個。雖然本實施例中限定電學(xué)系統(tǒng)為電源表、電流表、電壓表中任意一個，但本實用新型不僅限于此，還包括既可提供電流電壓源，又可以探測電壓電流的電學(xué)部件。本實施例中的光源100采用激光光源，但本發(fā)明不僅限于激光光源，還可采用寬光譜光源。本實施例中的光學(xué)探測系統(tǒng)由兩組模塊構(gòu)成，一組為光突測試模塊，另一組為磁光克爾測試模塊。兩組模塊共用光源100、起偏器102、待測樣品107和第一波片101。其中光熒測試模塊包括第一棱角124、第一凸透鏡104、第二凸透鏡103和光熒檢測終端123。光熒測試模塊的光路為一束光自光源100出發(fā)經(jīng)第一波片101過濾，隨后通過起偏器102，經(jīng)過第一棱角124的反射，從第一凸透鏡104的軸心處經(jīng)過第一凸透鏡104，后經(jīng)待測樣品107的反射發(fā)散成多束光，再次通過第一凸透鏡104準直成多束平行光，經(jīng)第二凸透鏡103的匯聚成一點輸入光突檢測終端123。磁光克爾測試模塊包括第二棱角109、第三棱角108、第四棱角122、第二波片115、檢偏器116、光橋117、Xe燈光源111、單色儀110、第三凸透鏡112、第四凸透鏡113和鎖相放大器118。磁光克爾測試模塊的光路為一束光自光源100出發(fā)經(jīng)第一波片101過濾,隨后通過起偏器102，經(jīng)過第二棱角109的反射，經(jīng)過第三棱角108的反射；同時另一束光自Xe等光源出發(fā)經(jīng)過單色儀110，經(jīng)過第三凸透鏡112、第四凸透鏡113，經(jīng)過第四棱角122的反射，自第三棱角108反射的光與自第四棱角122反射的光經(jīng)待測樣品107的反射，經(jīng)過第二波片115的濾波，經(jīng)過檢偏器116發(fā)散成兩束光后進入光橋117，后輸入至鎖相放大器118。斬波器114為鎖相放大器118提供一個參考信號，以便于鎖相放大器118能識別出微弱的光電流。鎖相放大器118的第一輸入端與斬波器114的輸出端相連,第二輸入端與光橋117的輸出端相連，輸出端與光譜儀119的第一輸入端相連；光譜儀119的第二、第三輸入端分別與低溫制冷機106的兩端電學(xué)相連相連，輸出端與CXD探測器120的輸入端相連。光學(xué)探測系統(tǒng)、電學(xué)系統(tǒng)、磁學(xué)系統(tǒng)均可以通過通訊接口連接至控制系統(tǒng)121，并通過編程進行控制，本實施例中控制系統(tǒng)121為計算機。本實施例中的半導(dǎo)體特性參數(shù)綜合測試設(shè)備主要針對半導(dǎo)體材料或器件，可進行光電磁性質(zhì)的單獨測試，即對于光學(xué)測試，可以進行熒光光譜，激發(fā)光譜等的測試；對于電學(xué)測試，可以進行IV，I-time, V-time等的測試；對于磁學(xué)測試，可以進行磁滯回線等的測試。本實施例中的半導(dǎo)體特性參數(shù)綜合測試設(shè)備還可進行多種物理場之間相互調(diào)制的率禹合測試，即光電、光磁、電磁以及光電磁的相互調(diào)制稱合測試。多物理場之間可以隨意組合，互相調(diào)制，可以是兩個物理場之間，也可以是三個物理場之間。不同的測試模式之間可以通過控制系統(tǒng)121隨時的、方便的切換。以上所述的僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種半導(dǎo)體特性參數(shù)綜合測試設(shè)備，其特征在于，包括光源、光學(xué)探測系統(tǒng)、電學(xué)系統(tǒng)、磁學(xué)系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)，所述光學(xué)探測系統(tǒng)、電學(xué)系統(tǒng)、磁學(xué)系統(tǒng)通過通訊接口連接至控制系統(tǒng)，所述光學(xué)探測系統(tǒng)、電學(xué)系統(tǒng)、磁學(xué)系統(tǒng)任意兩者之間通過控制系統(tǒng)實現(xiàn)切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體特性參數(shù)綜合測試設(shè)備，其特征在于，所述光源為激光光源或?qū)捁庾V光源。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體特性參數(shù)綜合測試設(shè)備，其特征在于，所述光學(xué)探測系統(tǒng)具有分光系統(tǒng)和探測系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體特性參數(shù)綜合測試設(shè)備，其特征在于，所述電學(xué)系統(tǒng)為電源表、電流表、電壓表中任意一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體特性參數(shù)綜合測試設(shè)備，其特征在于，所述磁學(xué)系統(tǒng)為單極磁體或雙極磁體。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體特性參數(shù)綜合測試設(shè)備，其特征在于，所述控制系統(tǒng)為計算機。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體特性參數(shù)綜合測試設(shè)備，其特征在于，進一步包括低溫制冷機，待測樣品可放置在所述低溫制冷機中。
專利摘要本實用新型提供一種半導(dǎo)體特性參數(shù)綜合測試設(shè)備，涉及半導(dǎo)體性能測試領(lǐng)域，包括光源、光學(xué)探測系統(tǒng)、電學(xué)系統(tǒng)、磁學(xué)系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)，所述光學(xué)探測系統(tǒng)、電學(xué)系統(tǒng)、磁學(xué)系統(tǒng)均可通過通訊接口連接至控制系統(tǒng)，所述光學(xué)探測系統(tǒng)、電學(xué)系統(tǒng)、磁學(xué)系統(tǒng)任意兩者之間可通過控制系統(tǒng)實現(xiàn)切換。本實用新型的積極效果在于雖然將獨立模塊有機結(jié)合到了一起，不僅能獨立進行測試，還能進行耦合測試，從而大大拓展了測試的模式和能力。
文檔編號G01R33/14GK202815169SQ20122052444
公開日2013年3月20日 申請日期2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月15日
發(fā)明者田飛飛, 李彬, 張敏, 張志強, 鄭樹楠, 周桃飛, 徐科 申請人:中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所