多样品霍尔效应自动测试设备

摘要

一种基于多样品霍尔效应自动测试设备，系为多片样片霍尔效应自动测试设备，主要应用于批量半导体材料电学输运性能的测试。该设备主要由一个主系统和一个从系统及一只PC机组成。主系统主要负责测试信号的产生和接收，测试过程中被测样品的自动切换；从系统主要负责提供测试平台和测试磁场。设备电学参数的测量，并将测试结果显示在测试面板上。本设备的最大的优点是可以实现多片样品的连续测量，以及对于磁场的精确控制，从而提高了测试效率和测试精度。另外可以实现半导体材料测试电极的I-V曲线测试，变磁场霍尔效应测试，以及电子数据的存储，从而自动完成批量被测样品的测试及测试结果记录的整个过程。

主权项

1.一种多样品霍尔效应自动测试设备，包括：主系统和从系统，以及PC机(104)，其特征在于：主系统，具有信号处理功能，其具有：一继电器输入输出模块(108)，其设有连接口C4、B4、D4和A4，该连接口C4连接一电流源(102)，提供测试过程的样品测试电流；连接口B4连接一电压计(103)，用于提供测试信号电压；连接口D4连接一输入输出信号总线(110)，连接到被测样品；连接口A4连接一开关量卡(107)端子，同时该继电器输入输出模块(108)中还设有一5伏直流电压源(402)和第一信号转换模块(401)，该5伏直流电压源(402)为该第一信号转换模块(401)提供电压源；一大功率继电器输入输出模块(109)，其接口A5连接开关量卡端子，输入接口B5连接一100V20A直流稳压电源(101)，输出接口C5连接电磁铁，提供测试磁场，同时该大功率继电器输入输出模块(109)中还设有一12伏直流电压源(502)和第二信号转换模块(501)，该12伏直流电压源(502)为该第二信号转换模块(501)提供电压源；大功率继电器输入输出模块(109)受控将输入接口B5的电压正向或者反向输出到输出接口C5，实现对测试磁场的控制；该电流源(102)和电压计(103)分别通过GPIB488总线接口连接PC机(104)的GPIB488卡(106)；该直流稳压电源(101)的受控端口C1连接到PC机(104)的一数字模拟卡(105)；从系统，提供测试平台和测试磁场，具有一带水冷系统的电磁铁(111)，连接到大功率继电器输入输出模块(109)的输出接口C5，提供受控的磁场强度；电磁铁(111)中间放置一液氮杜瓦(112)，该液氮杜瓦里面放置一不锈钢容器(113)，以实现被测样品和液氮之间的隔离；不锈钢容器(113)里面放置一测试样品架(114)，该样品架(114)的端口A6通过输入输出信号总线(110)连接到继电器输入输出模块(108)；PC机(104)，其上设有用于分别连接电流源(102)和电压计(103)的GPIB488卡(106)，用于连接开关量卡(107)端子的开关量卡(107)，以及用于连接该直流稳压电源(101)的数字模拟卡(105)；并在PC机(104)中设有基于Labview的自动测试模块，继电器输入输出模块的控制模块和大功率继电器输入输出模块的控制模块，励磁电源输出的渐升和渐降的控制模块，I—V测试模块，电流源控制模块，电压计控制模块，开关量卡控制模块，数字模拟卡控制模块，数据处理模块，电子数据存储模块；PC机以系统总线连接GPIB488卡(106)，运行电流源控制模块去控制电流源(102)输出样品测试电流到继电器输入输出模块(108)；PC机以系统总线连接开关量卡(107)，运行开关量卡控制模块控制继电器输入输出模块(108)，将样品测试电流输出到被测样品(606)；PC机以系统总线连接数字模拟卡(105)，运行开关量卡控制模块去控制大功率继电器输入输出模块(109)，将该直流稳压电源(101)和电磁铁(111)正向连通或反向连通；运行数字模拟卡控制模块去控制数字模拟卡(105)输出控制信号，控制该直流稳压电源(101)，输出励磁电源；运行电压计控制模块去控制电压计测试信号电压的数值；运行数据处理模块，将测试信号处理成被测样品的电学参数输出到控制面板，运行电子数据存储模块，将该电学参数保存成电子文件。