[发明专利]一种对气体传感器或半导体器件性能进行测试的系统

说明书

技术领域

本发明涉及气体传感器或半导体器件性能测试技术领域，尤其涉及一种对气体传感器气敏性能或半导体器件电学性能进行测试的系统。

背景技术

随着石油化学工业的发展，易燃、易爆、有毒气体的种类和应用范围都得到了增加。这些气体在生产、运输、使用过程中一旦发生泄漏，将会引发中毒、火灾甚至爆炸事故，严重危害人民的生命和财产安全。气体传感器可以及时可靠地探测空气中某些气体的含量，从而及时采取有效措施进行补救，采取正确的处置方法，减少泄漏引发的事故，避免造成重大财产和人员伤亡。

近年来航空航天、汽车等行业对高温气体传感器的需求不断增大。基于宽带隙半导体材料的高温气体传感器能够在高温、高辐射的恶劣条件下稳定工作，可应用于航天器燃料泄露的探测、有毒及易燃易爆气体的监测；可直接置于汽车内燃机中检测和控制发动机的空燃比，使燃烧过程最佳化，提高燃料使用效率。

高温半导体器件也是近年来飞速发展的一个领域。据国外的研究机构预测，全球高温电子器件市场将由2001年的95亿美元增长到2005年的175亿美元。高温半导体器件的主要优点是能够直接减小系统成本或间接减小维护成本、减小系统的重量、提高系统的效率、改善系统的可靠性。

高温气体传感器和高温半导体器件具有良好的应用前景，这就非常需要一套能够在高温下对气体传感器的气敏性能和半导体器件的电学性能进行测试的系统。但是，目前还没有能够在高温下对气体传感器的气敏性能和半导体器件的电学性能进行测试的系统，无法满足对气体传感器和半导体器件研究测试的需要。

发明内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种对气体传感器或半导体器件性能进行测试的系统，以实现在高温下对气体传感器的气敏性能和半导体器件的电学性能进行测试，满足对气体传感器和半导体器件研究测试的需要。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种对气体传感器或半导体器件性能进行测试的系统，该系统包括：

配气单元，用于为测试气体传感器气敏性能提供可控浓度且均匀混合的测试用气体，并在对气体传感器气敏性能测试完成后排出测试用气体；

加热单元，用于控制测试温度，满足对气体传感器或半导体器件性能进行测试的不同温度条件需要；

测试单元，用于测试在不同温度和不同浓度测试用气体下气体传感器或半导体器件电流电压特性的变化，实现对气体传感器或半导体器件性能进行的测试。

所述配气单元包括：

至少两个用于储存和提供载气及不同测试用气体的气瓶(1)，其中一个气瓶用于储存和提供载气，其他的气瓶用于储存和提供不同的测试用气体；

至少两个用于控制气瓶(1)中气体进入质量流量控制器(3)的阀门(2)；

至少两个用于配比出不同浓度测试用气体的质量流量控制器(3)；

用于连接气瓶(1)、质量流量控制器(3)、混气室(5)等，输送测试用气体的气管(4)；

用于降低测试用气体的流速，并使测试用气体混合均匀的混气室(5)；

用于放置待测试的气体传感器或半导体器件、两端通过法兰(11)密封、一端的法兰(11)通过气管与混气室(5)连接、另一端的法兰(11)安装有用于引出电学连线的航空插头、侧壁上设置有排气口的样品室(6)；

用于测试样品室(6)中气体压力的压力表(8)；

用于开关控制样品室(6)中气体排放的电磁隔断放气阀(9)；

以及用于对样品室(6)抽真空，排出样品室(6)中气体的机械泵(10)。

所述气瓶(1)上安装有一个减压阀，用于将瓶中的气体减压后向外引出到相应的管路中。

所述混气室(5)进一步包括：在金属薄板表面钻有气孔直径为1至2mm的气网，用于降低气体流速并使气体混合的更为均匀。

所述质量流量控制器(3)的个数为至少两个，分别具有不同的量程，用于配比出不同浓度的测试用气体；所述测试用气体的浓度范围为10ppm至100％。

所述样品室(6)为一段两端通过法兰(11)密封的不锈钢管，进气口在管的一端的法兰(11)上，另一端的法兰(11)中央安装有一个用于引出电学连线的多芯的航空插头(12)，排气口开在所述不锈钢管的侧壁上。

所述样品室(6)的排气口上安装有排气管，该排气管路上安装有压力表(8)，并通过一个三通将气路分成两路，一路用于直接排气，另一路连接带有电磁隔断阀(9)的机械泵(10)。