Piattaforma di test per semiconduttore

Questo sistema di misura delle proprietà elettriche è una piattaforma di prova integrata e modulare per la caratterizzazione elettrica di materiali funzionali (ferroelettrico, piezoelettrico, piroelettrico, dielettrico, isolamento, conduttività) in condizioni di temperatura controllata elevate e basse. Il sistema supporta la compatibilità di interfacce con strumenti di prova elettrici standard per una facile espansione e integrazione HW/SW.

Configurazione del sistema (componenti e ruoli)

• Analizzatore ferroelettrico: analizzatore di parametri ferroelettrici, amplificatore ad alta tensione, dispositivi di prova, controller di sistema e sensore di spostamento; abbinato a stadi termici consente test ferroelettrici, piezoelettrici, piroelettrici, TSDC e misure correlate.
• Amplificatore alta tensione: fornisce l'eccitazione HV necessaria per test di polarizzazione e a campo elevato.
• Vari dispositivi di prova: dispositivi meccanici ed elettrici adattati a diverse geometrie di campione e tipi di misura.
• Camera ambiente alta/bassa temperatura: stadi caldo/freddo, camere di prova o forni a infrarossi per misure dipendenti dalla temperatura.
• Test spettro di temperatura dielettrica (con analizzatore di impedenza): misure broadband di impedenza/admittanza/reazione/conduc­tanza/induttanza, perdita dielettrica e fattore di qualità vs frequenza e temperatura; supporta test di temperatura di Curie.
• Test resistenza di isolamento (misuratore di alta resistenza): uscita di tensione di precisione e misura di corrente per resistenza di isolamento ad alta temperatura, resistività e spettro di resistenza di ceramiche, silicone, PCB, mica, PTFE e materiali simili.
• Tester bassa resistenza: misure di bassa resistenza e spettro di resistenza in funzione della temperatura con camere ambientali o forni.
• Test a quattro punti (source meter): misure a quattro punti ad alta temperatura per conduttori e semiconduttori; supporta misure di conducibilità con controllo della temperatura.
• Sistema misura coefficiente di Seebeck / resistenza: forno a infrarossi ad alta temperatura + source meter + controller per misure termolettriche (coefficiente di Seebeck e resistenza) su intervalli di temperatura; opzioni per film sottili.
• Controller di sistema: controllo della temperatura di stadi/forni, acquisizione segnali tensione/corrente/commutazione/spostamento, automazione e registrazione dati.
• Alimentazione di polarizzazione HV: per polarizzazione, test di rottura e flash di ceramiche e film piezoelettrici.
• Dispositivo di carico meccanico in-situ: consente carico meccanico in-situ e test parametrici su ceramiche piezoelettriche.

Dispositivo di prova estensibile

• L'architettura del sistema e le interfacce sono progettate per essere estensibili e compatibili con strumenti e moduli aggiuntivi per soddisfare requisiti di prova personalizzati.

Moduli di prova e funzioni

• 01. Test parametri ferroelettrici: isteresi dinamica/statica, PUND, fatica, retention, imprint, corrente di perdita e misure termiche.
• 02. Resistenza di isolamento: uscita HV di precisione e misura di corrente per test di isolamento e resistività ad alta temperatura.
• 03. Parametri piezoelettrici: d33 statico e altri parametri; misura dinamica del coefficiente piezoelettrico con sensore di spostamento ed eccitazione HV.
• 04. Quattro punti ad alta temperatura: tester quattro punti dritto o quadrato per caratterizzazione di conduttori e semiconduttori a varie temperature, conforme alle norme rilevanti.
• 05. Test piroelettrici: misure dipendenti dalla temperatura per film sottili e materiali bulk (corrente piroelettrica, coefficiente, polarizzazione residua vs temperatura/tempo). Intervalli: film sottili -196℃ a +600℃; opzioni bulk: ambiente a 200℃, a 600℃, a 800℃.
• 06. Spettro dielettrico in funzione della temperatura: analisi di Z, X, Y, G, B, L, perdita dielettrica D e fattore di qualità Q vs frequenza e temperatura; supporta analisi del punto di Curie.
• 07. Coefficiente di Seebeck / resistenza: valutazione delle proprietà termolettriche per semiconduttori, ceramiche e metalli; opzioni film sottili; range bassa temperatura -100℃ a 200℃; opzione alta resistenza fino a 10 MΩ.
• 08. Prova effetto elettrocalorico: misura delle prestazioni elettrocaloriche su ampia gamma termica. Gamma -50℃ a 200℃; tempo di flusso termico 1 s a 1000 s; tensione massima fino a 10 kV; supporto forme d'onda: definite dall'utente, impulso, triangolo, seno, arbitrarie, predefinite.
• 09. TSDC (corrente di depolarizzazione termicamente stimolata): studio delle rilassazioni molecolari, transizioni di fase, temperatura di transizione vetrosa, tempi di rilassamento ed energie di attivazione delle proprietà dielettriche.

Caratteristiche tecniche / specifiche

• Modularità: componenti modulari a livello di strumento (analizzatore ferroelettrico, analizzatore di impedenza, camere termiche, source meter, amplificatori HV, misuratori di alta resistenza, sistemi a quattro punti).
• Capacità di temperatura: configurazioni che coprono temperature criogeniche/basse (es. -196℃ per film sottili) fino ad alte temperature (forni a infrarossi, test piroelettrici bulk fino a 800℃).
• Tensione massima di prova: fino a 10 kV (elettrocalorico / polarizzazione HV).
• Tempi di flusso termico (elettrocalorico): 1 s a 1000 s.
• Analisi dielettrica: supporto per impedenza/admittanza/reazione/conduc­tanza/susceptance/induttanza, perdita dielettrica (D) e fattore di qualità (Q) su ampie bande di frequenza e temperatura.
• Misura alta resistenza: opzione configurabile fino a 10 MΩ.
• Quattro punti conduttività: misurazione in modalità dritta o quadrata conforme alle norme applicabili.
• Generazione forme d'onda: supporto per definite dall'utente, impulso, triangolo, seno, arbitrarie e predefinite.
• Dati e integrazione: interfacce di comunicazione adattive e elaborazione database per compatibilità software e scalabilità futura.