[发明专利]一种测量电学参数低温特性的装置和方法

说明书

本说明书一个或多个实施例公开了一种测量电学参数低温特性的装置和方法，主要包括：使用半导体制冷片冷端对测量腔室进行制冷，并通过温度传感器和控制器对测量腔室温度进行闭环控制，通过空气作为媒质对待测电学元件进行热交换以实现低温环境。待测电学元件通过吊架置入测量腔室，既能保证待测电学元件与电连接端子的电连接可靠性、待测电学元件与测量腔室的电绝缘性，又能避免待测电学元件与测量腔室内壁直接接触建立冷桥对测量结果造成影响。测量腔室外壁有绝热层保障恒温环境，半导体制冷片热端的热量通过散热器散出。从而，提升低温测量的效率和准确性，以及安全性。而且，价格低、小巧、噪音小、无振动、使用简单、易维护、无耗材、功耗小。

技术领域

本文件涉及测试装置技术领域，尤其涉及一种测量电学参数低温特性的装置和方法。

背景技术

目前在很多领域都需要测试装置，尤其是器件制造或科研领域，需要频繁使用各类测试装置对元器件的多种特性进行测试。

当涉及到对元器件的电学参数低温特性进行测量时，一般会采用以下几种测试方法：

方法一、液氦或液氮制冷

将待测元件置于工作物质中，使其处于低温状态，这种方法可将温度降至-196℃(液氮)或-268℃(液氦)。缺点是：无法有效控制温度，且工作物质是耗材，存在成本高、保存和使用复杂、使用程序繁琐等缺点。

方法二、低温氦气或低温氮气制冷

将低温气体吹向待测元件以达到降温目的。低温氦气或低温氮气的获得方法是液氦或液氮蒸发产生的低温气体。缺点是有耗材，成本高、保存和使用复杂、使用程序繁琐，且可能存在制冷不均造成温度梯度。

方法三、液浴法

将待测元件浸泡在低温液体中，使其处于低温状态。这种方法使用的工作物质一般为油、乙醇等凝固点较低的物质，其缺点有：1、测量过程中需要将待测元件浸泡在液体中，但是对于电学测量，乙醇等物质是易燃易爆的化学品，不宜使用，2测量电学参数的过程中液体有被电解的可能，3需要考虑液体对电学参数测量结果的影响。

方法四、压缩机制冷

该方法的缺点是体积大、能耗高、噪音大、振动大。电学元件一般体积都比较小，并不需要如此大的制冷量。

由此，现有技术中缺乏一种适宜电学元件进行低温环境测量的装置。

发明内容

本说明书一个或多个实施例的目的是提供一种测量电学参数低温特性的装置和方法，以提升电学元件在低温环境进行测量的效率、安全以及准确性。

为解决上述技术问题，本说明书一个或多个实施例是这样实现的：

第一方面，提出了一种测量电学参数低温特性的装置，包括：

测量腔室，位于所述测量腔室底部的半导体制冷片，与所述半导体制冷片连接的散热器，分别设置在所述测量腔室侧壁和上盖的至少两个温度传感器，以及控制器、吊架和外部测量装置；其中，

所述测量腔室的本体外壁包裹有绝热层，所述测量腔室的上盖与所述吊架连接，所述吊架用于悬吊待测电学元件；所述上盖和所述吊架设置有共同的第一通孔，所述外部测量装置的测量导线通过所述第一通孔探出形成电连接端子；

所述半导体制冷片直接作为所述测量腔室的底面，其中，所述半导体制冷片的冷端面向所述测量腔室，所述半导体制冷片的热端背向所述测量腔室，并且，所述热端与所述散热器连接；所述控制器的一端与所述半导体制冷片连接，另一端与所述至少两个温度传感器连接；