[实用新型]一种简易的中高温半导体电导率测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种半导体电导率的测试装置，尤其是可以有效提高测试精度的一种简易的中高温半导体电导率测试装置。

背景技术

目前，随着科研人员对半导体的研究原来越深入，在高温下半导体的性能测试也受到越来越多的重视，传统的测量半导体电阻的方法是两端子伏安法，即将电压表并联在电阻两端的导线上，这样一来，便会引入导线的电阻，对高温下半导体电导率的测试有很大影响，导致测量不精确，进而影响后续的科研工作。

实用新型内容

为了解决现有的测量半导体电导率的方法精度不高的问题，本实用新型提供一种简易的中高温半导体电导率测试装置，该测试装置采用直流四端法测量半导体的电导率，装置简单，测试方便，适用于小型实验室频繁的进行电导率测试，以及半导体处于不同气体环境中电导率的测试，测试精度高，结果准确，给科研工作带来了很大的便利。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该测试装置包括进气管、电压线、电流线、硅橡胶塞、双孔刚玉管、加热管、排气管、铂网、半导体样品、刚玉槽、顶压刚玉管、加热炉、金属丝、支撑刚玉管、阀门、储气瓶、电流表、电压表及直流电流源；所述支撑刚玉管外吻合套装有双孔刚玉管，双孔刚玉管与支撑刚玉管通过金属丝固定，双孔刚玉管的一端固定设有硅橡胶塞，另一端连接有刚玉槽，接口处通过陶瓷胶固定封闭，刚玉槽内设有两片铂网，铂网之间固定设有半导体样品，铂网与双孔刚玉管之间设有顶压刚玉管；所述电流线与电压线通过双孔刚玉管后分别固定在铂网及半导体样品上，电压线的两端与电压表相连，直流电流源、电流表及半导体样品通过电流线依次匹配电连接，支撑刚玉管的前端通过进气管与储气瓶相连通，进气管上设有阀门；所述硅橡胶塞的外径尺寸与加热管的内径尺寸吻合，加热管的外围紧贴加热炉内壁，加热管的后部连接有排气管。

测量时，在刚玉槽上匹配安装刚玉板，将半导体样品紧紧固定在刚玉槽内，然后将双孔刚玉管及带有半导体样品的刚玉槽放入加热管中，硅橡胶塞将加热管封闭，开启加热炉和阀门，在加热的同时，将半导体样品置于氢气或氮气环境中，给半导体样品通入直流电流，由电压表测得半导体样品的电压降，多次改变电流值大小，便可相应的得到多组电压值，用电流值和电压值做出电流-电压曲线，曲线的斜率即为半导体样品的电阻R，然后测量电压线之间的半导体样品的长度L和截面积S，便可由公式得到电导率，电导率公式可写为：

本实用新型的有益效果是，该测试装置采用直流四端法测量半导体的电导率，装置简单，测试方便，适用于小型实验室频繁的进行电导率测试，以及半导体处于不同气体环境中电导率的测试，测试精度高，结果准确，给科研工作带来了很大的便利。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的结构原理示意图。

图2是本实用新型的测量电路示意图。

图1中，1.进气管，2.电压线，3.电流线，4.硅橡胶塞，5.双孔刚玉管，6.加热管，7.排气管，8.铂网，9.半导体样品，10.刚玉槽，11.顶压刚玉管，12.加热炉，13.金属丝，14.支撑刚玉管，15.阀门，16.储气瓶，17.电流表，18.电压表，19.直流电流源。

具体实施方式

在图1中，该测试装置包括进气管1、电压线2、电流线3、硅橡胶塞4、双孔刚玉管5、加热管6、排气管7、铂网8、半导体样品9、刚玉槽10、顶压刚玉管11、加热炉12、金属丝13、支撑刚玉管14、阀门15、储气瓶16、电流表17、电压表18及直流电流源19；所述支撑刚玉管14外吻合套装有双孔刚玉管5，双孔刚玉管5与支撑刚玉管14通过金属丝13固定，双孔刚玉管5的一端固定设有硅橡胶塞4，另一端连接有刚玉槽10，接口处通过陶瓷胶固定封闭，刚玉槽10内设有两片铂网8，铂网8之间固定设有半导体样品9，铂网8与双孔刚玉管5之间设有顶压刚玉管11；所述电流线3与电压线2通过双孔刚玉管5后分别固定在铂网8及半导体样品9上，电压线2的两端与电压表18相连，直流电流源19、电流表17及半导体样品9通过电流线3依次匹配电连接，支撑刚玉管14的前端通过进气管1与储气瓶16相连通，进气管1上设有阀门15；所述硅橡胶塞4的外径尺寸与加热管6的内径尺寸吻合，加热管6的外围紧贴加热炉12内壁，加热管6的后部连接有排气管7。

测量时，在刚玉槽10上匹配安装刚玉板，将半导体样品9紧紧固定在刚玉槽10内，然后将双孔刚玉管5及带有半导体样品9的刚玉槽10放入加热管6中，硅橡胶塞4将加热管6封闭，开启加热炉12和阀门15，在加热的同时，将半导体样品9置于氢气或氮气环境中，给半导体样品9通入直流电流，由电压表18测得半导体样品9的电压降，多次改变电流值大小，便可相应的得到多组电压值，用电流值和电压值做出电流-电压曲线，曲线的斜率即为半导体样品9的电阻R，然后测量电压线2之间的半导体样品9的长度L和截面积S，便可由公式得到电导率，电导率公式可写为：