前言：材料性質(zhì)的研究是當(dāng)代材料科學(xué)的重要一環(huán)，所謂材料的性質(zhì)是指對材料功能特性和效用的定量度量和描述，即材料對電、磁、光、熱、機(jī)械載荷的反應(yīng)。源表SMU 在當(dāng)代材料科學(xué)研究中，起到舉足輕重的作用，選擇適合某類材料電性能測試的SMU，如何降低測試誤差，測試中應(yīng)當(dāng)注意什么，這些問題都需要重點(diǎn)關(guān)注。泰克吉時(shí)利的品牌在全球許多學(xué)科工程師和科學(xué)家中享有盛譽(yù)，其高精度源表（SMU）、萬用表、精密電源、微小信號(hào)測試以及數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品，同泰克公司原有的產(chǎn)品線一同為當(dāng)代材料科學(xué)研究提供多種測試方案。

【當(dāng)代材料電學(xué)測試課堂】系列涉及當(dāng)代材料科學(xué)尖端的電運(yùn)輸及量子材料/超導(dǎo)材料測試、一維/碳納米管材料測試、二維材料及石墨烯測試及納米材料的應(yīng)用測試。今天跟您分享第四篇，【當(dāng)代材料電學(xué)測試課堂】系列之四：寬禁帶材料測試。

寬禁帶材料是指禁帶寬度大于2.3eV的半導(dǎo)體材料，以Ⅲ-Ⅴ族材料，SiC等最為常見。隨著電子電力的發(fā)展，功率器件的使用越來越多，SiC、GaN等被廣泛應(yīng)用于射頻與超高壓等領(lǐng)域。此外，為適應(yīng)特高壓輸電、電動(dòng)汽車充電樁等超高壓應(yīng)用，可以承受更高電壓的超寬禁帶半導(dǎo)體，如碳化硅、氧化鎵等的研究也在逐漸深入，寬禁帶材料一直是研究方向的熱點(diǎn)。在半導(dǎo)體材料的研究中，電阻率、載流子密度和遷移率是測試的關(guān)鍵參數(shù)。

寬禁帶材料測試挑戰(zhàn)

•   寬禁帶材料的帶隙較大，擊穿電場較高。超禁帶材料擊穿電場更高。因此需要上千伏高壓源表進(jìn)行測試。

•   功率器件帶隙較寬，穩(wěn)定性好，受溫度影響較小，所以也是高流器件的制備材料。電流特性的測試，需要用到幾十安培的高流源表。
•   四線法及霍爾效應(yīng)測試均是加流測壓的過程，需要設(shè)備能輸出電流并且測試電壓，這意味著同時(shí)需要電流源和電壓表。
•   電阻率及電子遷移率通常范圍較大，需要電流電壓范圍都很大的設(shè)備。
•   電流源和電壓表精度要高，保證測試的準(zhǔn)確性。

電阻率測試方法:

四探針測試法

o   測試載臺(tái)：四探針測試臺(tái)

載流子濃度及遷移率測試方法:

霍爾效應(yīng)測試法

o   測試載臺(tái)：磁場設(shè)備及探針臺(tái)

中功率測試設(shè)備：

o   測試設(shè)備：4200A-SCS

高功率測試方案：

o   測試設(shè)備：2600-PCT

泰克優(yōu)勢：

•   高壓3kV，高流100A高精度源表；
•   SMU模塊集電壓源/電壓表/電流源/電流表于一體，集成度高，方便使用；
•   SMU均配有開爾文接口，在測試小電阻時(shí)可有效消除線纜電阻的影響；
•   4200A設(shè)備電流輸出精度40fA；電流測試精度10fA；電壓測試精度80µV；
•   帶有pulse工作模式，使用pulse測試可以消除自加熱效應(yīng)；
•   開放設(shè)備底層指令，附帶編譯軟件，支持自編程;
•   提供高壓高流測試夾具，保證測試安全。

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