應用案例
在半導體器件表征、二維材料輸運性質研究及寬禁帶半導體測試中,環境溫控的精度、電學本底噪聲以及光學兼容性是決定實驗數據質量的核心要素。
近期,我們推出的一款高真空變溫探針臺,憑借其出色的電學屏蔽設計與熱學控制系統,已通過中科院技物所、國科大杭高院等客戶的嚴格驗證,為微區原位測試提供了高穩定性的實驗平臺。
核心技術優勢
1. 極低本底噪聲:飛安級漏電流控制
電學測量精度是探針臺的關鍵指標。該設備通過三同軸(Triaxial)BNC接口設計,配合優化的屏蔽結構,實現了極低的漏電流水平。
常溫環境下: 漏電流 <100fA;
極低溫環境(-190℃):漏電流維持在500fA以內;
極限性能:經過系統優化,漏電可進一步壓縮至<30fA。
這為 MOSFET亞閾值擺幅、微弱光電流及高阻材料的特性分析提供了純凈的測試背景。
2. 寬溫域與高動態熱響應
系統采用液氮致冷與電阻加熱相結合的控溫方案,兼顧了溫域寬度與調節速率:
溫控范圍: -190℃ 至 400℃,覆蓋從低溫物理到高溫退火的完整區間。
熱學精度: 采用 PID 算法控制,常溫及高溫段穩定性達 ±0.1℃。
高效平衡: 銀質載樣臺具備非常好的熱傳導性,最快升溫速率達 150℃/min,顯著提升了變溫實驗的循環效率。

3. 兼容短工作距離的光學系統
針對原位光譜測試需求,該探針臺在緊湊的結構內實現了光學與電學的深度融合:
超薄設計: 載樣臺至視窗上表面的距離最小僅為 4mm(光譜模式),兼容高倍率顯微鏡及短工作距離物鏡。
廣譜透射:配備 JGS-2 石英玻璃視窗,透射波段覆蓋 220nm 至 2500nm,滿足從深紫外激發到近紅外檢測的需求。
防結霜機制:內置吹氣支架,確保低溫測試下窗口的清晰度。
4. 高真空運行環境
設備配備真空腔室,結合分子泵可達到 10E-4Pa的高真空度。出色的保壓性能可有效防止樣品在低溫下冷凝結霜或在高溫下氧化,確保了實驗環境的化學惰性與物理穩定性。
典型應用領域
• 微納電子器件:變溫 I-V、C-V特性表征及可靠性分析。
• 新型光電器件:寬波譜響應、量子效率及光致發光(PL)原位測試。
• 材料物理研究:超導轉變、鐵電/鐵磁相變過程中的電學規律探索。

本款高真空變溫探針臺通過精密的熱力學設計與電學屏蔽技術,解決了空間受限條件下高真空變溫測試的難題。其嚴謹的工藝標準可為科研院所提供穩定、精準的實驗支撐。
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